白石墨烯-氮化硼纳米片

AFMaodaliyadikendaxue六方氮化硼有着和石墨一样的结构,因此也可以形成类似于石墨烯的二维结构。氮化硼纳米片, 又称白石墨烯, 有很多与石墨烯不同的性能和应用。氮化硼纳米片具有优秀的高温稳定性、高强度、高导热系数、耐腐蚀、不被无机酸和水侵蚀等特点。 单层原子厚的氮化硼可以在空气中经受住800度的高温;相比之下,石墨烯在不到300度就开始氧化。再加上其极好的不渗透性,氮化硼纳米片非常适合用于金属在高温和腐蚀性液体环境下的防腐。这个应用是石墨烯无法达到的,这不但因为石墨烯的热稳定性差,而且石墨烯是导体,会和金属产生电偶腐蚀。氮化硼是绝缘材料, 因此没有这一问题。氮化硼还是非常好的绝缘基底,可以提高石墨烯,二硫化钼,及其他二维材料的电,光,热等性能,这主要得益于其类似的层状结构,原子级别的平整度,及没有悬空键和表面聚集电荷。

澳大利迪肯大学材料研究所纳米技术团队对氮化硼纳米片进行了细致和系统研究,包括单原子层厚的氮化硼的介电性能,单原子层的氮化硼也有助于提高表面增强拉曼的信号,可以发射深紫外光,因此可以用于高密度存储,半导体工艺,及生物医疗。该团队用高能球嚰方法在氮化硼纳米片的表面富集大量的氨基集团,可以把纳米片分散在水里形成浓度高达30mg/ml的水溶液。因此获得氮化硼纳米片的薄膜和超级气凝胶。气凝胶的密度只有1.4 mg/cm3 是真正的超轻材料。此项研究将会为基于氮化硼二维材料的环境保护研究提供一条新的途径,并为超轻气凝胶作为原油的吸附体提供新的思路。该工作发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201504606 )和Nature Communications (DOI: 10.1038/ncomms9849) 上。