LOGIN
HOTS
NEWS
嵌入在介孔SiO2孔道的BCN纳米颗粒尺寸限制效应的研究
近十几年来，具有化学热稳定性和高量子效率的发光材料用于显示和照明技术。尽管商业的荧光粉的量子效率达到80%，但其是由稀土离子或有毒材料组成。现在对非稀土、无毒的廉价的绿色材料的需求在逐步增加，h-BN由于其低成本、绿色合成、发光光谱在可见光范围内可调而被提及。Neeti Tripathi等采用溶液浸渍法，用硼酸、尿素和聚乙二醇为前驱体在700℃下煅烧得到BCN纳米颗粒。结果表明STEM可以看出颗粒尺寸在13nm左右，PL中随着尺寸的减小会发生蓝移，这是由于尺寸限制效应引起的。该成果发表在Appl. Phys. Lett. 2014 ,105, 014106 上。
图为不同尺寸的BCN在300nm激发下的发光光谱和紫外可见光光谱
碳掺杂的多孔氮化硼：一种可用于燃料脱硫的不含金属的吸附剂
很多年来，由于人们对环境污染问题的重视，以及日趋严格的法规和燃料标准，使得去除汽油中的硫化合物这个科学问题成为研究人员关注的热点。但由于传统的加氢脱硫技术对温度及压强要求高、价格昂贵，一些含有金属的吸附剂及活性炭吸附剂还存在着环境污染、稳定性差、吸附能力差等诸多问题，所以人们需要寻找一种更能令人满意的有效的脱硫吸附剂。虽然作为脱硫吸附剂的六方相氮化硼对汽油中的二苯并噻吩已经展现出很好的吸附效果，但是尚不能满足潜在的工业应用。江苏大学的Jun Xiong等人利用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为软模板和碳源，在氮气下煅烧后成功得到了新型的碳掺杂的多孔氮化硼，他们用这种碳掺杂的多孔氮化硼作为吸附剂来吸附脱除汽油中的二苯并噻吩，结果表明这种新型得出吸附剂展现出了高达28.17mg S/g的卓越吸附能力，并且发现卓越的吸附脱硫能力源于沿着吸附剂表面上的气孔上暴露着的较多的原子和二苯并噻吩与碳掺杂的多孔氮化硼之间较强的路易斯酸碱相互作用。该成果发表在Journal of Materials Chemistry A，（2015）10.1039/C5TA01346A上。
碳掺杂的多孔氮化硼的TEM图及与多种吸附剂相比较的脱硫效果测试图
石墨化碳氮化物对氨硼烷脱氢反应的影响
随着全球经济的快速发展，稀缺的化石资源不能满足人们日益增长的对能源的需求。因为具有清洁、大量，高能量、高效率等优点、人们对于氢气作为能源有很高的期望。然而，发展高效的板载氢存储系统，并作为车辆的燃料电池，提供安全和可靠的氢源是限制工业应用的瓶颈之一。目前有一些板载氢储存方法，尤以氨硼烷（AB）为最好，但是它的放氢温度太高，且产生有毒的副产物。中国科学院大连化学物理研究所张静等人利用LiBH4使C3N4改性，并与AB复合使AB改性得到了出色的脱氢材料，该研究提供了一种新的方法来提高AB的脱氢表现。该成果发表在Chinese Journal of Catalysis 34 (2013) 1303–1311上。
原始AB和AB-C3N4的程序升温脱附—质谱曲线
氮化硼片经聚甲基丙烯酸甲酯的功能化处理后作纳米填充材料
六方氮化硼是一种能够做高温润滑剂或化妆品添加剂的合成材料，具有优异的机械性能、电绝缘性、化学稳定性及耐高温性能。为了使氮化硼片的优异性能在复合材料中得到充分利用，氮化硼片要充分的剥离且均匀的分散在有机物基质中，而在氮化硼片上接高分子链是抑制氮化硼片团聚的一种有效方法。为了让高分子链接在氮化硼上，必须先对氮化硼片进行功能化处理。University of Connecticut 的Zhenhua Cui 等人以氧化氮化硼（BNO）为原料，依次经过二苯基亚甲基二异氰酸酯、2-溴异丁酰溴的功能化处理，在氮化硼片上形成原子转移自由基聚合点，最终与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合制成复合材料，复合材料的杨氏模量、伸长率和韧性均优于原始的高分子材料。该成果发表在Nanoscale. 7(2015) 10193 上。
BNO、PMMA、BNO/PMMA复合材料的红外光谱图
环氧树脂填充氮化硼以提高导热系数和介电击穿强度
以环氧树脂为基质的热固性材料具有良好的电绝缘性能，广泛应用于电子领域。为保证电子器件及时散热以延长使用寿命，需要材料具有良好的导热性能。但环氧树脂本身导热性能较差，因此需要向基质中填充导热性能好且绝缘的粒子，而BN具有良好的导热性能、电绝缘性能、热稳定性等，是最理想的填充材料。ABB Corporate Research Center 的Martin Donnay 等人通过部分因析设计法，设计了最少的实验次数，采用铸膜法分别制备了添加微米BN、纳米BN和硅烷偶联剂的环氧树脂复合材料，并考察了不同填料混合方法和填料含量对复合材料性能的影响。研究表明，填充少量氮化硼就能有效提高环氧树脂的导热系数，20w%填充量时提高量高达4倍，并且绝缘性能和介电击穿强度也相应提高。该成果发表在Composite Science and Techonogy 110 (2015) 152 上。
环氧树脂与分别含有10，15，20w%BN/环氧树脂复合材料的威伯尔图表