美国化学会推介本周“明星分子”氮化硼，有硬有软，如此类似碳！

信息来源：本站 | 发布日期： 2020-06-20 16:37:59 | 浏览量：1517657

摘要：

氮化硼（BN）的化学式具有欺骗性。BN根本不像其他双原子分子，例如一氧化碳（CO）和氯化氢（HCl）。相反，它与碳有很多共同点，其实碳单质以单原子C表示也具有误导性。BN与碳一样，具有多种结构形式。BN最稳定的结构hBN（如下图所示）与石墨类似，具有相同的六角形结构，…

氮化硼（BN）的化学式具有欺骗性。BN根本不像其他双原子分子，例如一氧化碳（CO）和氯化氢（HCl）。相反，它与碳有很多共同点，其实碳单质以单原子C表示也具有误导性。

BN与碳一样，具有多种结构形式。BN最稳定的结构hBN（如下图所示）与石墨类似，具有相同的六角形结构，具有相似的柔软性和润滑性。hBN也可以制成纳米管，同样类似于石墨烯结构。

相反，立方氮化硼（cBN）与金刚石是等电子体。它不那么硬，但是在热力学上更稳定，制备起来也容易得多。与金刚石不同，它在高温下不溶于金属，使其成为有用的耐磨和抗氧化金属涂层。还有一种无定形形式（aBN），等同于无定形碳。

尽管已经报道了天然沉积物，但BN主要是合成出来的。尝试制造纯BN的历史可追溯至20世纪初。在1958年授予Carborundum Company（纽约州Lewiston）的^中，Kenneth M. Taylor 在氨气存在下，通过将硼酸（H 3 BO 3）与一种含氧酸的金属盐（如磷酸盐）加热，制备BN的成型体BN“混合物”，然后将其压缩成一定形状。如今，正在使用类似的方法，这些方法从三氧化硼（B 2 O 3）或H 3 BO 3开始，并使用氨或尿素作为氮源。所有合成方法都会产生不纯的aBN，将其纯化并通过在一定高温条件下加热将其转化为hBN。同样类似于合成金刚石的制备，在高压和高温下将hBN转化为cBN。

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