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中科院兰州化物所——可扩展可控剥离六方氮化硼纳米片创新成果
2022年06月20日 发布 分类:技术前沿 点击量:34
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6月16日,Cell Reports的子刊Physical Science发表了一项由中科院兰州化学物理研究所科研人员开发的可扩展且可控剥离六方氮化硼纳米片((h-BNNSs))的创新机械方法,该方法通过分子动力学模拟探索玻璃机制,所获得的的氮化硼纳米片可用作增强聚合物性能填料。

论文地址:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100941


六方氮化硼纳米片(h-BNNSs)是一种性能优异的功能材料,它们在电子设备散热领域具有广阔的应用前景。为了尽快实现商业应用,迫切需要开发一种简单、可控、可扩展的方法来生产高质量的h-BNNSs。


目前,h-BNNSs主要有两种制备方法:“自下而上”和“自上而下”。“自下而上”过程通常与含有B或N或两种元素的其他化学物质的h-BNNS 的生长或自组装有关。该工艺主要涉及化学气相沉积(CVD)、化学组装、和化学吹塑工艺。“自下而上”工艺可以有效防止h-BNNS的堆积和折叠,在很大程度上保持高比表面积的特性,实现单面积和大面积h-BNNS的制备。

课题组提出,当足够的水分子插入到-BNNS中间层,在冷冻过程中会形成足够数量的相对长寿命的氢键并产生相当致密的初始原子核。然后这些初始核的形状和大小将缓慢变化,直到它们达到允许随着环境温度迅速下降而快速膨胀的阶段,以实现层间距的有效增加和两个相邻h-BNNS 层之间的层间力的降低,最后,在随后的超声处理过程中成功剥离。

通过实验验证证明,高质量的h-BNNS可以通过冷冻和剥离过程进行可扩展和可控的剥离。研究团队展示了商业h-BN薄片可以剥离成薄的单层和几层晶h-BNNS,并且还展示了可调节厚度和可扩展生产的可行性。通过调整参数,这种剥落工艺可用于生产大量不同的优质h-BNNS。因此,所提出的环保冷冻剥离方法为精确和大规模制备高质量的h-BNNSs开辟了一条有前景的道路。


编译 YUXI

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