BN简报：用氢气作为催化剂大规模生产小尺寸氮化硼纳米管以及他们的宏观自组装

氮化硼纳米管与碳纳米管相比在分子尺度上具有相同的管状结构和几何尺寸，致使他们拥有相对应的机械性能。但是BNNTs的禁带宽度（~5.5ev）要比CTNs的宽，并且其还有部分的离子结构和高的热稳定性，这就使得BNNT能够应用于CNT所不适用的领域。然而，制备小尺寸（<10nm）BNNT的方法很少，并且产量也很低，这就影响了其在科学发展中的应用。澳大利亚科学家Keun Su Kim等人用纯的六方氮化硼粉末作为原料，以小尺寸B液滴作为核心，通过电磁感应热等离子体异常高的冷却速率为晶核提供形核驱动力，并在反应气体中加入氢气作为催化剂，抑制N原子结合成氮气，促进中间产物B-N-H的合成，从而制备小尺寸BNNTs。该方法制备的BNNTs管壁薄，结晶度高，尺寸小，无需使用金属催化剂，并且拥有唯一的，前所未有的高生产率（约20g/h）。这种小尺寸BNNTs很容易适用于大规模生产纤维、面料、薄膜和滤纸，这也为BNNTs在现实应用中开辟了新的里程碑。该研究成果发表在ACS Nano,2014.

BNNT生长机制(左);大规模生产(中); BNNT宏观自组装(右)

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