碳-氮化硼納米管及相關(guān)納米物質(zhì)的溶劑熱法制備.pdf

1、氮化硼和硼碳氮納米管由于具有比碳納米管更優(yōu)異的機械、電學性能和更高的抗氧化能力以及廣闊的應(yīng)用前景而成為當前世界研究的熱門材料。常用的制備方法工藝復(fù)雜，反應(yīng)溫度高，本論文針對這一問題，選用溶劑熱法擬在相對溫和的條件下制備氮化硼和硼碳氮納米管。本文研究了反應(yīng)溫度以及不同催化劑對產(chǎn)物形貌的影響，并采用X射線衍射、紅外光譜、透射電子顯微鏡、電子衍射、電子能量損失譜和高分辨電子顯微鏡等實驗手段對產(chǎn)物進行了分析和表征，并在此基礎(chǔ)上簡單分析了硼碳氮納

2、米管的生長機理。
　　采用溶劑熱法以KBH4和NH4Cl分別作為硼源和氮源在較低溫度和不同催化劑條件下合成了多壁BN納米管和BN納米棒。350℃以下反應(yīng)不能進行，400℃和480℃得到的產(chǎn)物與550℃基本相同。加入鈷/二茂鐵能夠得到形貌更好的BN納米棒，加入鎳/二茂鐵不利于氮化硼納米棒和納米管的形成。
　　采用溶劑熱法以KBH4、NH4Cl和苯分別作為硼源、氮源和碳源，ZnBr2通過還原反應(yīng)生成的Zn作為催化劑，分別在400

3、℃，480℃和550℃時進行了反應(yīng)。480℃時，我們成功制得了硼碳氮納米管和納米球，并成功合成了一種新的很規(guī)則的六方碳納米籠；550℃時，我們得到了碳四方納米環(huán)和球形納米籠以及成形較差的硼碳氮納米管；400℃時，我們得到了較大量的硼碳氮納米管，產(chǎn)率相對較高，但是成形稍差。通過表征結(jié)果和輔助實驗，我們推測了硼碳氮納米管和納米籠的形成機理，我們認為鋅作為催化劑起了決定性的作用。
　　采用溶劑熱法以BBr3作硼源，CH3CN作為碳、氮源