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二维六角氮化硼纳米片的制备及其表面改性

发布时间:2018-03-30 07:14

  本文选题:氮化硼纳米片 切入点:化学剥离 出处:《吉林大学》2017年硕士论文


【摘要】:六角氮化硼纳米片材料是一种新型的二维纳米材料,因其具有优异的物理和化学特性,广泛应用于各研究领域中,迅速成为当今世界的研究焦点。与石墨烯类似,氮化硼纳米片具有耐高温、抗腐蚀、抗氧化、宽禁带等优异性质,使其在高温半导体材料、光电材料、陶瓷材料以及复合材料等方面均有非常广泛的应用。目前关于石墨烯的制备技术已非常成熟且方法较多。相较于石墨烯,氮化硼纳米片的制备途径则相当有限。这是因为氮化硼片层内以离子键结合,使层间的力比石墨层之间的范德华力要强,导致制备石墨烯的方法并不能完全适用氮化硼纳米片的制备。因此,如何制备出高质量的二维氮化硼纳米片成为人们的共同目标。本论文主要围绕氮化硼纳米片及其氮化硼纳米片/金纳米颗粒复合纳米材料的制备和性能展开研究。首先,本论文采用无机化学剥离的方法,利用浓硫酸和磷酸的混合溶液作为反应溶剂,通过对块体的六角氮化硼粉末的直接剥离,制备出二维氮化硼纳米片。所制得的氮化硼纳米片晶体结构没有受到破坏,也没有引入任何杂质,并且结晶度较好。其次,采用不同离心速率对化学剥离所得氮化硼纳米片进行分选,可以分选出不同原子层厚度和横向尺寸的氮化硼纳米片,原子层厚度基本上在4-10层,横向尺寸从200纳米到6微米。所得的氮化硼纳米片具有良好的紫外可见吸收特性。最后,利用嵌段共聚物自组装手段合成颗粒大小、间距可调的金纳米颗粒,并将其利用化学键修饰到氮化硼纳米片表面,制备出氮化硼纳米片/金纳米颗粒复合纳米材料,并且研究了不同粒径的金纳米颗粒和不同的制备方法对表面拉曼(Raman)增强效应的影响。
[Abstract]:Hexagonal boron nitride nanocrystalline is a new kind of two-dimensional nanomaterials. Because of its excellent physical and chemical properties, it has been widely used in various fields of research, and has rapidly become the focus of research in the world, which is similar to graphene. Boron nitride nanocrystals have excellent properties such as high temperature resistance, corrosion resistance, oxidation resistance, wide bandgap and so on, making them in high temperature semiconductor materials, optoelectronic materials, Ceramic materials and composite materials are widely used. At present, the preparation technology of graphene is very mature and there are many methods. The preparation of boron nitride nanocrystals is quite limited because the bond between the layers is stronger than the van der Waals force between the layers. The method leading to the preparation of graphene is not fully applicable to the preparation of boron nitride nanoparticles. How to prepare high quality two-dimensional boron nitride nanocrystals has become a common goal. In this thesis, the preparation and properties of boron nitride nanoparticles and boron nitride / gold nanoparticles composite nanomaterials are studied. In this paper, the inorganic chemical stripping method was used, the mixed solution of concentrated sulfuric acid and phosphoric acid was used as the reaction solvent, and the hexagonal boron nitride powder was directly stripped. Two dimensional boron nitride nanocrystalline was prepared. The crystal structure of the prepared boron nitride nanocrystalline was not destroyed, no impurity was introduced, and the crystallinity was better. Secondly, The boron nitride nanocrystals obtained by chemical stripping can be separated by different centrifugal rates. Different atomic layer thickness and transverse size boron nitride nanocrystals can be separated. The atomic layer thickness is basically 4-10 layers. The transverse dimensions range from 200 nm to 6 渭 m. The obtained boron nitride nanocrystals have good ultraviolet and visible absorption properties. Finally, gold nanoparticles with adjustable particle size and spacing are synthesized by block copolymer self-assembly. Boron nitride nanoparticles / gold nanoparticles were prepared by modifying them onto the surface of boron nitride nanoparticles by chemical bonds. The effects of gold nanoparticles with different particle sizes and different preparation methods on the surface Raman Raman enhancement were studied.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O613.81;TB383.1

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本文编号:1684877

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