一种高效剥离h-BN制备氮化硼纳米片的方法译

技术领域译
[0001] 本发明属于材料领域，具体涉及一种高效剥离六方氮化硼(h-BN)制备氮化硼纳米片(BNNS)的方法。译
背景技术译
[0002] 氮化硼(BN)是一种陶瓷类材料，其具有良好的化学稳定性、抗氧化性、高导热性、电绝缘性，应用前景广阔。氮化硼是氮原子和硼原子构成的晶体，有六方、立方、无定形等多种晶型，其中，六方氮化硼(h-BN)是最为常见的晶型，有着与石墨结构类似的层状结构，故又被称作“白石墨”。译
[0003] 氮化硼纳米片(BNNS)有着与石墨烯类似的单层晶格结构的二维纳米材料，具有超高的热导率(约2000W·m-1K-1)、宽能级间隙(约5.9eV)、高热稳定性、高长径比，相比于块体h-BN，BNNS的性能表现得更为优异，使其成为制备高导热绝缘电介质材料的新一代理想填料。译
[0004] 现有的BNNS材料制备方法主要分为“自下而上”的合成法和“自上而下”的剥离法两大类，合成法主要为化学气相沉积法，此法制备成本高且产量较低，难以规模化生产。剥离法主要有机械剥离法和化学剥离法。机械剥离法主要包括胶带剥离法、球磨法、流体剥离法和离子体刻蚀法等；化学剥离法主要包括液相超声法和化学功能化法。其中，液相超声剥离法成本低、操作简便、剥离效果好，是最有潜力大规模生产BNNS的方法，该方法利用溶剂分子与h-BN表面之间的相互作用，并辅助长时间的超声剥离获得BNNS。然而，由于BN原子层之间存在强van de Waals作用力以及带局部离子键性质的作用力(lip-lip)，加之极小的层间距离(仅 BNNS非常容易团聚，不易从h-BN中剥离，且超声功率过大或者超声时间过长，对BNNS本身的结构会造成一定的破坏，无法得到片层大而薄的BNNS，不利于保持其优异的导热性能，导致实际的BNNS产率很低。因此，开发操作简单高效的h-BN剥离方法得到层数少、结构完整的BNNS，是推动BNNS实际应用的首要难关。译
发明内容译
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明公开一种高效剥离h-BN制备BNNS的方法，该方法结合液相超声分散和高温高压反应，对h-BN粉末进行高效剥离，制备BNNS，该方法成本低，易操作，所需的设备和材料简单易得，产量高，产品质量好。译
[0006] 本发明通过下述技术方案实现：译
[0007] 一种高效剥离h-BN制备BNNS的方法，包括以下步骤：译
[0008] (1)制备第一分散液：将h-BN粉末、表面活性剂加入到第一溶剂中搅拌均匀，得到第一分散液；译
[0009] (2)将第一分散液进行超声处理，得到第二分散液；译
[0010] (3)将第二分散液进行水热反应，得到第三分散液；译
[0011] (4)将第三分散液搅拌后进行超声处理，得到第四分散液。译
[0012] (5)将第四分散液离心，得到上清液以及沉淀物。译
[0013] (6)将步骤(5)所得到的上清液进行离心处理，得到沉淀物，往沉淀物中倒入第二溶剂，搅拌均匀后进行超声处理，得到第五分散液。译
[0014] (7)将第五分散液反复进行步骤(6)的处理，得到的沉淀物去除杂质后，进行真空干燥，得到BNNS。译
[0015] 其中，步骤(1)中，第一溶剂为去离子水、有机溶剂的组合，水和有机溶剂的体积比为1:1～5，优选为1:2～3，有机溶剂为异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种的混合液，优选为异丙醇。译
[0016] 进一步的，步骤(1)中，表面活性剂为二水合柠檬酸钠晶体(Na3C6H5O7·2H2O)，h-BN粉末与柠檬酸钠晶体的质量比为1:1～10，优选为1:1～5，h-BN粉末的质量与第一溶剂的体积比值为1:2～10mg/ml，优选为1:2～5mg/ml，h-BN粉末的粒径为1～30μm。译
[0017] 进一步的，步骤(2)中，超声处理在超声清洗机中进行，超声的功率为200±2W；超声频率为40±2kHz；超声处理时间为100～140min，优选为120min。译
[0018] 进一步的，步骤(3)中，水热反应在水热反应釜中进行，水热反应釜内的温度为160～220℃，优选为180～200℃；反应时间为24±1h。译
[0019] 进一步的，步骤(4)中，超声处理在超声清洗机中进行，超声功率为100±2W；超声频率为40kHz；超声处理时间为3～5min。译
[0020] 进一步的，步骤(5)中，离心采用的离心机的转速为1000±100rpm；离心时间为5～10min。
译
[0021] 进一步的，步骤(6)中，离心采用的离心机的转速为10000±1000rpm；离心时间为5～10min，所述第二溶剂为异丙醇。译
[0022] 进一步的，步骤(6)中，超声处理在超声清洗机中进行，超声的功率为100±2W，超声频率为40±2kHz；超声处理时间为3～5mi