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BN烯的制备及其表征

作　者: 李倩
导　师: 孟庆昌
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料学
关键词: 氮化硼烯液相剥离法球磨 Lamber-Beer行为
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 38次
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内容摘要

氮化硼烯是一种新型的纳米材料，其厚度只有几个原子层厚，与石墨烯具有类似的晶体结构，因而也应该具有非常优异的性能，在航天防热、透波等构件方面极具应用潜力。本文以h-BN粉为原料，N，N二甲基甲酰胺，异丙醇为分散剂，分别采用液相剥离法和球磨与液相剥离法相结合制备BN烯纳米片。摸索液相剥离法工艺参数，讨论了球磨时间对制备BN烯纳米片的影响。利用TEM、AFM、FT-IR、UV-Vis对BN烯纳米片的微观结构及BN烯分散液的性质进行表征。结果表明：液相剥离法制备BN烯纳米片最优工艺为：分别以N，N-二甲基甲酰胺和异丙醇为分散剂，BN的初始浓度为2mg/ml，超声处理10小时，6000rpm离心分离。BN/DMF体系优化工艺产物可以得到最少层数为3层BN烯纳米片，产物厚度多数在2-4nm；BN/IPA体系最薄的BN烯纳米片为2层，产物厚度多数在6-10nm。随着球磨时间的延长，更容易获得十层以下的BN纳米片，但同时会使得到的BN烯纳米片的尺寸变小。红外光谱分析表明，无论球磨与否，在有机溶剂中液相剥离得到的产物基本没有氧化，结构缺陷少，得到的BN烯纳米片具有较高的质量。Lambert-Beer行为测试结果表明，BN烯纳米片/IPA体系的吸光度和浓度具有良好的线性关系，测得的消光系数为α=855.01mlmg^-1m^-1；BN烯纳米片/DMF体系的吸光度和浓度具有较好的线性关系，测得的消光系数为α=1200mlmg^-1m^-1

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-23
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 BN的结构与基本性质  9-10
  1.3 BN烯的研究现状  10-19
    1.3.1 BN烯的结构  11-12
    1.3.2 BN烯的制备  12-16
    1.3.3 BN烯的表征  16-18
    1.3.4 BN烯的应用前景  18-19
  1.4 其他BN微纳米材料研究现状  19-22
    1.4.1 BN纤维  19-20
    1.4.2 BN纳米管  20-22
  1.5 本文研究的目的、意义及主要内容  22-23
第2章试验与测试分析方法  23-28
  2.1 试验原料  23-24
    2.1.1 BN粉  23
    2.1.2 化学试剂  23-24
  2.2 主要仪器设备  24
  2.3 BN烯制备方法  24-25
    2.3.1 液相剥离法  24-25
    2.3.2 球磨与液相剥离  25
  2.4 表征测试方法  25-28
    2.4.1 XRD物相分析  25
    2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)观察  25
    2.4.3 透射电子显微镜(TEM)观察  25-26
    2.4.4 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察  26
    2.4.5 原子力显微镜(AFM)观察  26
    2.4.6 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析  26-27
    2.4.7 Lambert-Beer行为测试  27
    2.4.8 分散稳定性测试  27-28
第3章液相剥离法制备BN烯及表征  28-54
  3.1 引言  28
  3.2 制备工艺  28
  3.3 BN烯纳米片的制备工艺研究  28-39
    3.3.1 SEM形貌观察  28-30
    3.3.2 TEM组织结构分析  30-37
    3.3.3 AFM分析  37-39
  3.4 BN烯纳米片结构表征  39-52
    3.4.1 TEM形貌分析  39-42
    3.4.2 HRTEM分析  42-46
    3.4.3 AFM分析  46-48
    3.4.4 红外光谱表征  48-51
    3.4.5 Lambert-Beer行为  51
    3.4.6 分散稳定性表征  51-52
  3.5 本章小结  52-54
第4章球磨与液相剥离法制备BN烯及表征  54-68
  4.1 引言  54
  4.2 制备工艺  54
  4.3 球磨BN物相分析  54-55
  4.4 球磨BN扫描电镜形貌  55-56
  4.5 BN纳米片结果表征  56-67
    4.5.1 AFM分析  56-59
    4.5.2 TEM组织结构分析  59-65
    4.5.3 红外光谱表征  65-66
    4.5.4 Lambert-Beer行为  66-67
  4.6 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-74
致谢  74

BN烯的制备及其表征

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