利用活性氮化硼制作无支撑的薄膜进行水净化处理

由于近年来人口急剧增长和环境的恶化，如何方便、廉价、快捷的得到可饮用的水成为现在急需解决的一大问题。开发具有高机械强度和化学稳定性的膜材料为从污水中高效去除污染物提供了可能。河北工业大学氮化硼实验室的李杰博士将hBN细小粉末分散融入异丙醇中，进行超声处理，随后将上层清液与醋酸纤维混合。得到的混合溶液在进行15min声处理，进行过滤，就能得到无支撑的hBN的薄膜。hBN薄膜具有良好的机械性能，同时对有机染料和有毒金属的吸附作用要比一般的符合吸附材料要好得多。该文章发表在RSC Adv., 2015, 5, 71537。

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单晶磷酸银亚微晶在光催化性能的小平面效应

半导体的形貌和晶面控制成长近年来受到了很大的关注，因为能过通过改变表面原子结构进一步优化或提高它们的光电和光催化性能。其中TiO2的{001}和BiVO4的{100}晶面都表现出了更突出的活性，Ag3PO4是近来比较关注的一种新型高效的可见光光催化剂，之前报道合成的磷酸银样品都是无规则和多面晶体结构，它的形状和小平面效应对于光催化性能的影响至今还不清楚。日本NIMS国家材料科学研究所的Jinhua Ye等人通过一种温和简单高效的方法制备了均匀单晶菱形Ag3PO4以及无使用封端剂合成的立方Ag3PO4，发现菱形{110}晶面的Ag3PO4表现出的光催化性能远远优于立方晶体{100}，这显示通过控制半导体的形状优化半导体的性能是大有前景的。该成果发表在J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6490–6492上。

扫描图像 A:菱形十二面体Ag3PO4；B:立方Ag3PO4

基于非共价改性氮化硼纳米片的具有优异的机械性能和导热性能的人造贝壳型薄片

作为石墨烯的类似物，氮化硼纳米片（BNNSs）拥有一系列优异的性能，在近几年吸引了很多领域的关注。不过要想充分利用氮化硼的这些性能，最关键的问题是将BNNSs组装形成宏观材料，其中将BNNSs组装为独立的纸状或膜状结构被认为是解决该问题的有效途径，然而将BNNSs独立组装形成的膜状材料缺乏足够的韧性和强度，限制了BNNSs的应用范围。有报道将无机材料与有机物按照贝壳的碳酸钙与蛋白质（无机物与有机物）形成的“砖块与砂浆”的结构制成复合材料，但是关于BNNSs的贝壳型材料还没有相关研究。中国科学院深圳先进技术研究院的曾小亮等，首先采用表面活性剂胆酸钠（SC）水溶液处理BNNSs得到非共价改性的BNNSs（NF-BNNSs）溶液，然后加入聚乙烯醇（PVA），搅拌超声得到均匀的悬浊液，再用醋酸纤维薄膜过滤，得到膜状材料，干燥后即得到氮化硼纳米片薄膜，研究表明，制备的氮化硼纳米薄膜具有有序的排列结构，且机械性能和导热性能优异。该成果发表在Nanoscale. 7(2015) 6774 上。

NF-BNNSs-PVA薄膜与天然贝壳微观结构对比图
a. NF-BNNSs-PVA薄膜结构机理图；b.天然贝壳的图像；c. NF-BNNSs-PVA薄膜的图像；

d,e,f.天然贝壳的微观结构；g,h,i. NF-BNNSs-PVA薄膜的微观结构

生物质导向合成20g高质量BN纳米片及其在导热聚合物中的应用

电绝缘的BN纳米片（BNNSs）拥有和导电石墨相似的导热性，且其热稳定性、化学稳定性比石墨更优秀，因此在提高可作为电子封装材料的环氧树脂/BN复合材料的热导性上有重要意义。目前已报道了多种制备BNNSs的方法，但是其复杂性和少量性仍然制约着BNNSs的生产和应用。日本物质材料研究机构（NIMS）的XUE-BIN WANG等人，采用生物质指导的原位制备方法可以用便宜的原料（B2O3,N2,不同的植物）一次制得20g高晶型质量的BNNSs。将得到的BNNSs与环氧树脂制成复合材料，并对其热导性、热膨胀性和热耐久性进行了研究。研究表明得到的BNNSs是单晶、形态学纯、纵横比大且只有几层原子厚，其复合材料（BN质量分数为40%）的热导率为6W/mK，比纯的环氧树脂材料增加了14倍，热膨胀系数显著减小（21ppm/K），热耐久性显著提高。该成果发表在ACS NANO 8 (2014) 9081-9088上。

(a)生物量指导原位法制备BNNSs的示意图 （b,c)蒲公英降落伞和有倒刺的冠毛纤维SEM图 （d,e)BNNSs聚集的蒲公英降落伞 (f)BNNSs聚集的倒刺的SEM图（取自图e中标记区域） (g)一朵飞蓬花 (h,i)BNNSs聚集的飞蓬花和花瓣

基于非共价功能化氮化硼纳米片（NF-BNNSs）合成具有优良热导性和化学性能的人造珍珠母片

氮化硼纳米片具有许多优良的性质：禁带宽度较宽、抗氧化性较强、化学惰性较强，绝缘、表面积较大、热导率较高，引起人们的广泛关注，但是如何把这些优良的性质应用到工业产品，仍是一个挑战。深圳先进技术研究院的X. Zeng等用非共价功能化氮化硼纳米片和乙烯醇(PVA)通过真空保护自组装法合成了具有优良的热导率和化学性能的人造珍珠母片。PVA分子长链通过氢键连接NF-BNNSs，从而使NF-BNNSs和PVA传统有序地分布，使其抗张强度几乎和珍珠母一样，达到125.2 MPa，并且韧性比珍珠高出30%，达到2.37 MJ m-3，导热率可达到6.9 W m-1K-1，未来可作为便携式电子产品的基板。该文章发表于Nanoscale,2015,7,6774.

Fig.1.Microstructural comparison of the NF-BNNS-PVA paper (6 wt% PVA) with natural nacre(a)Schematic illustration of the construction of the artificial nacre-like NF-BNNS-PVA paper and the function of PVA in the paper.(b, c)The optical image of natural nacre (b) and the NF-BNNS-PVA paper (c).(d–f) SEM cross-sectional (d, e) and surface morphology (f)of natural nacre.(g–I )SEM cross-sectional(g, h)and surface morphology (i)of the NF-BNNS-PVA paper. Red arrows in (e) and (h) indicate the bridges between platelets.