论文总字数：18840字

摘 要

纳米材料，被誉为“21世纪最为重要的高技术战略性材料之一”。而六方氮化硼烯，其晶体结构类似于石墨烯，因其独特而又优异的性能，在各行业都得到相应的推广与应用。本文以六方氮化硼粉体为原料，异丙醇（IPA）为分散介质，通过研究六方氮化硼在剥离液异丙醇中的分散效果与剥离情况的对比，来分析六方氮化硼在异丙醇中的分散状况对于其剥离的影响。并通过表征分析确定出一种较优的六方氮化硼分散剥离的制备工艺。获得的主要结论如下：

1）研究发现h-BN在异丙醇介质中分散性最佳pH值在9附近，且其表面带正电；

1. h-BN粉体在异丙醇介质中的分散效果与超声时间、分散剂的选择有关。随着超声时间的延长，分散稳定性先增大后趋向动态平衡。不同分散剂对h-BN粉体在异丙醇介质中的分散效果的影响由大到小排列依次为OAgt;司班80gt;SAgt;KH570gt;无添加；
2. 本文推荐较优的分散工艺为：使用浓度为5%wt的油酸（OA）为分散剂，在350W的功率下超声20min；
3. 研究发现，使用50mg球磨10h后的h-BN作原料，200ml异丙醇为介质，在350W的超声功率下超声20h后能够获得厚度在5nm以下的h-BN烯纳米晶体。

关键词：h-BN 异丙醇 分散 制备 表征

Preparation of h-BN ene

Abstract

The nano materials are known as “one of the most important high-tech strategic materials in the twenty-first Century”.And the h-BN, whose crystal structure is similar to graphene,have been the corresponding promotion and application in various industries because of its unique and excellent performance. In this paper, we take h-BN powder as the raw material, and IPA as the dispersion solvent.Through the study of the h-BN’s dispersion effect and peeling in IPA,the effect of the h-BN’s dispersion in IPA on it’s lift-off processing was analyzed.And the best preparation process of h-BN ene was determined after the characterization analysis.The main conclusions obtained are as follows:

1. The study found that the best pH value of h-BN dispersion in isopropanol is about 9 and its surface is positively charged;
2. The dispersion effect of h-BN powder in isopropanol is related to the ultrasonic time, the choice of the dispersants.With the extension of ultrasonic time, the dispersion stability increases first and then tends to dynamic equilibrium.The effect of different dispersants on the dispersion effect of h-BN powder in isopropanol is from large to small by the order of OAgt;span-80gt;SAgt;KH570gt;nothing added;
3. In this paper, the optimal dispersion process is recommended as follows: using oleic acid(OA) with 5%wt concentration as dispersant, ultrasonic 20 minute with the power of 350 watts;
4. The study found that using 50mg h-BN powders with ten hours’ ball milling as raw material and 200ml isopropanol as the solvents,the h-BN ene nanocrystals with its thickness under 5nm can be obtained after ultrasonic stripping 20 hours with the power of 350 watts.

Keywords: h-BN;IPA;disperse;preparation;characterization

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪 论 1

1.1课题背景 1

1.2 BN的结构与性质 2

1.2.1 BN的基本结构与分类 2

1.2.2 BN烯的结构 2

1.2.3 BN的性能与应用 3

1.3 BN烯的制备 4

1.3.1 BN的制备 4

1.3.2 BN烯的制备 5

1.4 BN烯的表征 8

1.4.1 X射线衍射法（XRD） 8

1.4.2电子显微镜法（TEM SEM） 8

1.4.3原子力显微镜法（AFM） 9

1.5小结 9

第二章 实验内容及方法 11

2.1实验内容 11

2.2实验原料 11

2.3实验主要试剂与设备 12

2.3.1实验试剂 12

2.3.2实验主要设备 13

2.4实验方案及实验方法 13

2.4.1 h-BN的分散 13

2.4.2 h-BN粉体的剥离 14

第三章 实验结果与分析 17

3.1 pH-Zeta电位图的测量 17

3.2h-BN的分散 17

3.3 h-BN粉体的球磨 19

3.4 h-BN的剥离 20

3.4.1 TEM表征分析 20

3.4.2AFM表征分析 21

第四章 结论与展望 22

4.1结论 22

4.2存在的问题 22

4.3 h-BN烯的未来 23

参考文献 24

致 谢 26

绪 论

1.1课题背景

二十世纪八十年代，科学家们研制出了纳米材料（在三维尺寸中至少有一维是小于100nm的）。纳米材料也因其独特的性能与优异的结构成为近年来的研究热点。例如其优越比表面积效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应在光电磁领域发挥着巨大的作用。因此，纳米材料被誉为二十一世纪最有前途的材料，必将成为社会和科学的变革新动力，推动人类文明和精神文明建设的新动力^[1]。

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