二維納米材料制備的案例
.: 二維發(fā)光材料：制備、性能和應(yīng)用
二維MOFs的性質(zhì)
圖34. 二維OMCs的應(yīng)用
圖35. 二維金屬有機(jī)配合物的制備
圖36. 二維金屬有機(jī)配合物的性質(zhì)
圖37. 二維金屬有機(jī)配合物的應(yīng)用
【總結(jié)】
在這篇綜述中，作者首先回顧了二維無機(jī)發(fā)光材料的發(fā)展歷史。這類材料可以通過諸如機(jī)械剝離、液相剝離、化學(xué)/電化學(xué)插層和剝離、固態(tài)氣相沉積和濕化學(xué)合成等方法制備。相比于無機(jī)發(fā)光塊材，二維無機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光性能可以更有效的通過改變厚度、元素?fù)诫s、應(yīng)力作用等方法來調(diào)節(jié)。此外，二維無機(jī)材料組成的異質(zhì)節(jié)結(jié)構(gòu)展示出獨(dú)特的可通過堆疊角度和應(yīng)力等因素調(diào)節(jié)的層間激子發(fā)光性能。目前，二維無機(jī)發(fā)光材料已經(jīng)被成功應(yīng)用于發(fā)光二極管，激光發(fā)射器等器件的制備中。然而，二維無機(jī)發(fā)光材料在可控合成、二維異質(zhì)節(jié)的大面積液相制備等方面仍然存在很多問題，有待于更加高效的制備方法的提出和拓展。然后，作者對(duì)二維有機(jī)發(fā)光材料(例如有機(jī)小分子、聚合物、超分子等)和有機(jī)-無機(jī)發(fā)光材料(如鈣鈦礦、有機(jī)金屬配合物等)的制備方法、性質(zhì)及應(yīng)用進(jìn)行了論述。在發(fā)光二極管，太陽能電池，光電檢測(cè)器等應(yīng)用中，相比于二維無機(jī)發(fā)光材料，二維有機(jī)/有機(jī)-無機(jī)發(fā)光材料的性能還有一定差距，其穩(wěn)定性及耐用性也有待提高，并且其產(chǎn)量與質(zhì)量還未達(dá)到商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)。
展開 可制備三維高分子納米復(fù)合材料的新方法
可制備三維高分子納米復(fù)合材料的新方法。碳納米管（CNTs）和石墨烯作為一種新型的碳納米材料，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能，在聚合物納米復(fù)合材料領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。
近年來，中國(guó)科學(xué)院新疆理工研究所研究員馬鵬程領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在碳納米管泡沫材料的制備和應(yīng)用方面取得了一系列進(jìn)展，部分研究成果已應(yīng)用于國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。授權(quán)和授權(quán)。柔性傳感裝置中的三維聚合物納米復(fù)合材料的研究成果發(fā)表在《復(fù)合材料科學(xué)與技術(shù)》上，該研究得到了國(guó)家計(jì)劃、自然科學(xué)基金和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟的支持。中國(guó)科學(xué)院研究生院。
研究人員使用廉價(jià)的商業(yè)化聚合物泡沫作為模板。通過控制實(shí)驗(yàn)條件，制備原位催化劑，部分熱解聚合物模板，以及納米材料的生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了CNT泡沫的高效可控生長(zhǎng)。馬鵬程說，我們獲得的納米材料具有優(yōu)異的St。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、疏水性和吸附性均能吸附30～80倍的有機(jī)溶劑和未聚合的液體聚合物樹脂，可制備任意形狀的碳納米管泡沫，為C的制備提供了極大的便利。聚合物納米復(fù)合材料。
同時(shí)，研究人員充分利用了CNT泡沫的孔結(jié)構(gòu)和吸附性能，并以聚甲基硅氧烷為基質(zhì)，采用樹脂自滲透法制備了三維聚合物納米復(fù)合材料。研究了該材料的力學(xué)性能和電學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，該材料具有獨(dú)特的壓阻效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上，研制了一種基于三維聚合物納米復(fù)合材料的柔性應(yīng)變傳感器。
研究人員利用自行研制的掃描電鏡（SEM）原位微機(jī)械測(cè)試裝置研究了應(yīng)力條件下器件的微觀斷裂行為。結(jié)果表明，器件的電阻行為與CNT泡沫骨架的變化、內(nèi)部裂紋的形成和擴(kuò)展以及微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)有關(guān)，從結(jié)構(gòu)變化的角度解釋了傳感材料的力電耦合行為。
柔性應(yīng)變傳感器可以以多種方式結(jié)合到實(shí)際應(yīng)用中，如電子皮膚顯示材料的應(yīng)力分布、指示材料的存取電路的應(yīng)變狀態(tài)等。它在可穿戴設(shè)備、柔性電子顯示、儲(chǔ)能等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
展開 3D打印/FDM工藝制備導(dǎo)熱MWCNT/PLA納米復(fù)合材料
因此，開發(fā)創(chuàng)新的高導(dǎo)熱材料來解決這一問題具有重要意義，常見的導(dǎo)熱填料如氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、金剛石、石墨、金屬顆粒、碳納米管(CNTs)、石墨烯等，已被廣泛用于制備聚合物復(fù)合材料，以達(dá)到期望的性能。
其中，碳納米管相對(duì)于金屬納米填料具有更大的縱橫比和靈活性，可以更好地融入聚合物基體中，以滿足熱管理要求。多壁碳納米管(MWCNT)的導(dǎo)熱系數(shù)為2586 ~ 3075 W/(mK) 。然而，在先前的研究中，在聚合物復(fù)合材料中加入碳納米管對(duì)熱傳導(dǎo)或傳熱能力的增強(qiáng)作用有限。因此，開發(fā)一種能夠使得碳納米管在聲子傳輸?shù)臐撏ǖ赖氖走x方向上有序排列，以及調(diào)整在復(fù)合材料中所需的填充位置，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)快速熱傳導(dǎo)的迫切需求是必不可少的。
3D打印，也被稱為增材制造，是一種從3D模型數(shù)據(jù)一層一層地將材料連接起來制造物體的過程。其中直接墨水直寫(DIW)和熔融層積成型(FDM)正在成為制造聚合物納米復(fù)合材料最成功和最廣泛使用的工藝。其中FDM方法是一種簡(jiǎn)單的方法，可以制造幾何復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，并可編程宏觀和微觀結(jié)構(gòu)。3D打印的高縱橫比材料可以賦予打印結(jié)構(gòu)特殊的多功能，包括在電氣和熱管理、能量收集、能量存儲(chǔ)和傳感等應(yīng)用中所需要的功能。
3D打印和碳納米管的結(jié)合可以為分層排列的結(jié)構(gòu)編程提供無限的可能性。為了獲得高導(dǎo)熱性的聚合物納米復(fù)合材料，最需要的是在聚合物基體中加入大量的填料，并控制填料的取向和位置。3D打印能夠?qū)⑻盍戏植荚趶?fù)合材料中具有所需方向的特定位置，有助于形成導(dǎo)熱路徑，并在首選方向上提高導(dǎo)熱性。
02
成果掠影
近期，美國(guó)特拉華大學(xué)材料科學(xué)與工程系的倪超英教授在通過3D打印的方法驗(yàn)證了該工藝對(duì)聚合物導(dǎo)熱性能的影響。
展開 微流體技術(shù):精細(xì)化學(xué)品合成與納米和多孔材料的制備
本平臺(tái)轉(zhuǎn)載出于傳遞方便產(chǎn)業(yè)探討之目的，文章內(nèi)容僅供參考。如涉及作品版權(quán)問題，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系將已刪除。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源。
北航《先進(jìn)材料》：一步制備多維取向的圖案化納米線薄膜
重要的是，這種方法具有很好的普適性，適用于銀、氧化鋅、氧化鋁等不同長(zhǎng)徑比的納米線的有序組裝，甚至可以對(duì)有生命活性的微生物進(jìn)行多維取向排列，代表了一類新的操控納米線溶液的方法。相關(guān)工作發(fā)表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.201900534）上，北京航空航天大學(xué)博士研究生邊瑞欣為本文的第一作者。
圖文速遞
圖1. 纖維毛細(xì)彈性聚集誘導(dǎo)的基于一維納米線的多維度有序微圖案的制備過程示意圖。
圖2. 多維取向的圖案化納米線薄膜的掃描電鏡圖像。X、Y、Z分別代表了上層水平定向排列的納米線，碳納米管紗線和下層垂直分布的碳納米管陣列的方向。（e - l）各種不同長(zhǎng)徑比的納米線在陣列碳納米管膜表面的取向，包括銀納米線、氧化鋅納米線、氧化鋁納米線和微生物。
圖3. 制備得到的多維取向的圖案化納米線薄膜的力學(xué)傳感性能測(cè)試。
圖4. 陣列碳納米管表面取向的納米線可以可控轉(zhuǎn)移到柔性基底，構(gòu)筑微電路。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900534
來源：高分子科學(xué)前沿
展開 ：對(duì)位芳綸納米纖維及多形態(tài)全芳材料制備新進(jìn)展
對(duì)位芳香族聚酰胺是一種高性能聚合物，以其為原料經(jīng)過液晶紡絲工藝制備的對(duì)位芳綸纖維具有高強(qiáng)高模及耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防、航空航天及民用等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于對(duì)位芳香族聚酰胺分子鏈之間的相互作用力強(qiáng)，具有“不熔難溶”的特點(diǎn)，加工性能差，目前只有纖維這一單一的制品形式；而且纖維表面惰性，纖維間及和樹脂間結(jié)合力弱，進(jìn)一步提高了復(fù)合制品制備的技術(shù)難度。比如對(duì)位芳綸紙及其蜂窩的制備等。而且完全由對(duì)位芳香族聚酰胺組成的全芳材料的制備與應(yīng)用尚未得到科研工作者的重視。
近期，清華大學(xué)化學(xué)工程系的庹新林副研究員課題組提出了一種“單體?納米纖維?宏觀制品”多級(jí)自組裝策略，以單體為起點(diǎn)，以聚合法得到的對(duì)位芳綸納米纖維（polymerization-induced aramid nanofibers，PANF）為中間材料，分別通過凝膠收縮法及成孔模板法制備出全芳?jí)K材（PANF bulk）和全芳蜂窩（PANF honeycomb）（圖1）。據(jù)了解，全芳?jí)K材和全芳蜂窩這兩種形式的對(duì)位芳香族聚酰胺制品為首次報(bào)道，其成功制備拓寬了對(duì)位芳香族聚酰胺材料的宏觀制品形式，是對(duì)位芳香族聚酰胺材料制備成對(duì)位芳綸纖維以來的又一項(xiàng)突破。
圖1. 全芳?jí)K材和全芳蜂窩的制備流程示意圖(a?h)及代表產(chǎn)物(i?l)
作者首先通過聚合法制備出PANF。如圖2a?b 所示，PANF具有高長(zhǎng)徑比的特征，平均直徑為25.8 ± 6.4 nm。PANF在水中的濃度達(dá)到2%時(shí)，可形成PANF水凝膠（圖2c）。PANF水凝膠在20 °C的室溫條件下干燥收縮即可得到全芳?jí)K材。
展開 東華大學(xué)馮訓(xùn)達(dá)研究員課題組《Macromolecules》: 規(guī)模化制備具有三維連通1納米孔道的聚合物材料
多孔聚合物材料廣泛應(yīng)用于過濾、催化、能源等領(lǐng)域。特別是具有三維連通孔道，并且孔徑均一、尺度在1納米左右的多孔聚合物，是制備高選擇性、高滲透性納濾膜的理想材料。然而，常規(guī)的制備多孔聚合物的方法較難控制其內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)以及孔徑的尺寸。尋求創(chuàng)新的方法，實(shí)現(xiàn)廉價(jià)、規(guī)模化地制備多孔聚合物，是拓展此類材料應(yīng)用的先決條件。
兩親性小分子的自組裝可以形成各種熱力學(xué)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)有序的液晶相，其作為模板已廣泛應(yīng)用在制備無機(jī)介孔材料領(lǐng)域。此外，將可聚合的官能團(tuán)引入兩親性分子中，從而獲得可聚合型液晶相，通過紫外光固化反應(yīng)，可將液態(tài)的液晶轉(zhuǎn)化為機(jī)械強(qiáng)度更高的聚合物，并保存液晶前驅(qū)體的有序結(jié)構(gòu)。
雙連續(xù)立方相（Q相）具有獨(dú)特的三維連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在幾何上可以通過三重周期性最小曲面結(jié)構(gòu)來描述，是制備具有三維連通1納米孔道的聚合物的理想模板。然而，可聚合型兩親性小分子較難形成Q相，這是由于Q相特殊的界面曲率不利于液晶基元的堆積，而可聚合型官能團(tuán)的引入造成一定的空間位阻；此外，在聚合反應(yīng)過程中，由于分子構(gòu)象的改變極易導(dǎo)致有序結(jié)構(gòu)的破壞。盡管少數(shù)已報(bào)道的可聚合兩親性分子可以形成穩(wěn)定的Q相，并成功實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的光固化。然而，這些分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，合成路線繁瑣，難以大量制備，無法推廣。
近期，東華大學(xué)馮訓(xùn)達(dá)課題組報(bào)道了一種易于推廣、基于Q相光固化來制備具有三維連通孔道聚合物的方法。通過高輝度的同步輻射X射線散射精確表征了所獲得的多孔聚合物的結(jié)構(gòu)，并首次使用高分辨透射電鏡證實(shí)了Q相的三維結(jié)構(gòu)在光固化后的高保真度。
展開 MIT最新Science:原子級(jí)精確控制制備晶圓級(jí)二維材料
【引言】
鑒于二維材料具有較強(qiáng)的面內(nèi)（層內(nèi)）穩(wěn)定性以及與之相對(duì)的較弱的面外（層間）相互作用，這類材料可以通過相互堆疊形成多種具有廣泛功能的器件類型。從某種程度上來說，構(gòu)建二維材料異質(zhì)結(jié)構(gòu)就像搭建樂高積木。為了更好地調(diào)控二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)的功能，單層薄膜級(jí)的二維材料模塊的制備及其單層級(jí)堆疊控制是非常必要的。然而，目前剝離制備單層薄片的方法存在著成本高昂，難以穩(wěn)定剝離二維晶體結(jié)構(gòu)等弊病，亟需引入新型制備方法改善現(xiàn)有剝離工藝。
【成果簡(jiǎn)介】
美國(guó)麻省理工學(xué)院的Jeehwan Kim（通訊作者）率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種層分辨率級(jí)分離（LRS）的通用型技術(shù)來生產(chǎn)晶圓規(guī)模（直徑5厘米）的二維材料單層。這一技術(shù)首先需要在晶圓上快速生長(zhǎng)較厚的二維材料，之后收集這些材料中單堆疊多層，最終通過多次分離（splitting）的過程將其制備成單層。這一方法可用于制備包括二硫化鉬、硫化鎢在內(nèi)的多種材料單層，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制備的范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)具備原子級(jí)厚度和良好的性能。2018年11月9日，相關(guān)成果以題為“Controlled crack propagation for atomic precision handling of wafer-scale two-dimensional materials”的文章在線發(fā)表在Science上。
展開 Sci.綜述: 富勒烯-二維納米材料復(fù)合材料及其在催化、器件中的應(yīng)用
與石墨烯和g-C3N4類似，構(gòu)筑MoS2與包括富勒烯在內(nèi)的其他功能材料的復(fù)合材料可有效提高M(jìn)oS2的光催化制氫活性。
5．富勒烯/其他二維材料的復(fù)合材料
2D h-BN是一種sp2雜化的寬帶隙半導(dǎo)體(5-6eV)，其具有類似于石墨烯的結(jié)構(gòu)。作為間接帶隙半導(dǎo)體，h-BN具有獨(dú)特的電子特性、較低的介電常數(shù)、較高的導(dǎo)熱率和化學(xué)惰性。雖然h-BN是絕緣體，但其電子特性可以通過摻雜、取代、官能化和復(fù)合來容易地調(diào)控。鑒于C60具有較窄的帶隙，將h-BN與C60復(fù)合是調(diào)節(jié)h-BN的電子性質(zhì)的有效策略。
黑磷(BP)具有0.3~2.0 eV范圍內(nèi)可調(diào)直接帶隙的獨(dú)特能帶結(jié)構(gòu)以及約1000 cm2·V-1·s-1的較高電荷載流子遷移率，作為2D納米材料的新成員之一，其在晶體管、生物醫(yī)學(xué)以及能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。然而，2D BP納米片在環(huán)境條件下容易被氧化，因?yàn)槊總€(gè)磷原子具有孤對(duì)電子，其容易與吸附在BP納米片表面上的氧反應(yīng)。因此，改善BP的環(huán)境穩(wěn)定性是其實(shí)際應(yīng)用的先決條件，將BP與另一種穩(wěn)定的功能材料復(fù)合是解決方案之一。盡管有關(guān)BP與其他2D納米材料(尤其是石墨烯)復(fù)合已廣泛報(bào)道，但很少有關(guān)于BP和富勒烯復(fù)合的研究報(bào)道。2014年，研究人員類比BP-石墨復(fù)合材料的制備，通過機(jī)械化學(xué)球磨方法合成了BP-C60復(fù)合材料。
【小結(jié)】
綜上所述，2D納米材料與富勒烯復(fù)合不僅可以實(shí)現(xiàn)2D納米材料的物理/化學(xué)性質(zhì)的調(diào)控，而且還可以誘導(dǎo)2D納米材料產(chǎn)生新的性質(zhì)，從而顯著擴(kuò)展2D納米材料的功能和應(yīng)用。
展開 納米粒子自組裝制備2D準(zhǔn)納米片的普適性方法
Soc., 2019, DOI: 10.1021/jacs.8b12415)
來源：材料人
深大《AFM》：首次提出一種二維納米材料實(shí)現(xiàn)高性能鋅離子電池
這項(xiàng)工作為合理設(shè)計(jì)高能量和高功率密度的電極材料開辟了一條有效途徑。
V2CTx是MXene家族的典型成員，具有高活性，來源于其亞穩(wěn)態(tài)表面，當(dāng)暴露于水或空氣中時(shí)，會(huì)逐漸氧化，這導(dǎo)致最外層的V原子的化合價(jià)發(fā)生變化。這啟發(fā)研究人員通過原位調(diào)節(jié)表面釩價(jià)來釋放V2CTx儲(chǔ)存鋅離子的潛力，使多電子氧化還原反應(yīng)成為現(xiàn)實(shí)。如圖1a所示，手風(fēng)琴狀的V2CTx是通過在中從V2AlC前體選擇性蝕刻鋁原子而制備的。如圖1b–e所示，除了過度氧化的2.0-V2CTx外，所有活化陰極都繼承了V2CTx的手風(fēng)琴狀結(jié)構(gòu)。有趣的是，隨著活化電壓的增加，由于外表面涂層的快速生長(zhǎng)，原始V2CTx的銳邊和光滑表面變得越來越模糊和粗糙。
圖1 不同活化電壓下V2CTx陰極的示意圖、形貌和結(jié)構(gòu)演變過程。a)顯示V2CTx陰極的化合價(jià)調(diào)節(jié)的示意圖。b–e)原始V2CTx、1.4-V2CTx、1.8-V2CTx和2.0-V2CTx的掃描電鏡圖像。f)透射電子顯微鏡圖像，g) HRTEM圖像。h)1.8-V2CTX的EDX元素圖。I)原始V2CTx、1.4-V2CTx、1.8-V2CTx和2.0-V2CTx的XRD圖案。
V2CTx陰極的氧化會(huì)同時(shí)誘發(fā)V在充電活化過程中的價(jià)態(tài)變化，這一點(diǎn)用X射線光電子能譜(XPS)進(jìn)行了詳細(xì)研究，如圖2所示。
圖2 不同活化電壓下V2CTx陰極的化學(xué)狀態(tài)和電子結(jié)構(gòu)。a–c)原始V2CTx、1.4-V2CTx和1.8-V2CTx的釩XPS光譜。蝕刻深度為50、100和200納米的1.8-V2CTx的XPS光譜。原始V2CTx、1.4-V2CTx和1.8-V2CTx的擴(kuò)展X射線吸收近邊緣結(jié)構(gòu)(XANES)光譜和傅里葉變換的V-K邊緣EXAFS光譜。
展開 
二維MXenes及其納米復(fù)合材料的表面與異質(zhì)表面工程-電催化與光催化研究
MXene復(fù)合體系HER研究
在電催化方面，研究表明不同官能團(tuán)對(duì)于MXene電催化性能有著十分顯著的影響，其課題組通過實(shí)驗(yàn)和理論兩方面進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)表面覆蓋氟官能團(tuán)的MXene材料對(duì)于產(chǎn)氫催化有著積極地影響。在實(shí)驗(yàn)上，Mo2C是一種最為常見的電催化MXene材料，諸如Mo2C/2D-NPCs、氮摻雜的Mo2C[8]納米片都表現(xiàn)出了很好的電催化性能。
2.3 MXene在CO2RR催化方面的研究
圖8. MXene在
CO2
RR方面的理論研究
李能教授課題組從新型二維材料MXene 的表界面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)出發(fā)、深入研究CO2捕獲與光催化還原的電子輸運(yùn)物理機(jī)制，提出實(shí)現(xiàn)新型的高效光催化還原CO2材料體系的策略；研究了在酸性條件下，MXene-Tx(T=OH)中的羥基還原成H2O 的電化學(xué)機(jī)理，從理論上證明了形成干凈的MXene 表面的可行性。同時(shí)，武漢理工大學(xué)余家國(guó)課題組合成了2D/2D超薄Ti3C2/Bi2WO6異質(zhì)結(jié)納米復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)其在CO2RR方面催化性能有有明顯的提升。
2.4. MXene在N2RR及其他環(huán)境催化方面的研究
李能教授及其合作者，運(yùn)用第一性原理計(jì)算，證實(shí)了MXene 能作為良好的催化還原N2為人工合成氨的載體；同時(shí)在有機(jī)污染物降解方面，解修強(qiáng)等人合成了Ti3C2/CdS 2D/2D復(fù)合材料，Ti3C2Tx助催化劑不僅用為電子介體增強(qiáng)對(duì)CdS中電子的提取，也抑制了空穴的光腐蝕作用，使得電子的壽命得到了提升。
展開 ACS Nano: 用納米球透鏡光刻法制備的偏振選擇III族氮化物橢圓納米棒發(fā)光二極管
文獻(xiàn)鏈接：Polarization-Selecting III-Nitride Elliptical Nanorod Light-Emitting Diodes Fabricated with Nanospherical-Lens Lithography, (ACS Nano, 2018, DOI: 10.1021/acsnano.8b04933)
來源：材料人
納米碳化硼的制備及應(yīng)用
該方法能在分子水平上設(shè)計(jì)和控制碳化硼粉體的均勻性及粒度，從而得到超細(xì)、高純并且均勻的納米材料。碳源一般為甘油、檸檬酸、聚乙烯醇、葡萄糖、甘露醇、淀粉、蔗糖和纖維素等，硼源為硼酸或硼酐。
4. 溶膠凝膠法
該法的基本原理是易于水解的金屬化合物（無機(jī)鹽或金屬醇鹽）在某溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過水解與縮聚過程逐漸凝膠化，再經(jīng)過干燥燒結(jié)等處理得到所需材料。基本反應(yīng)有水解反應(yīng)和聚合反應(yīng)，可在低溫下制備高純、粒徑分布均勻、化學(xué)活性高的單多組分混合物。
選擇合適的硼源、碳源而形成凝膠，本方法具有原料的分子級(jí)混合更加均勻、反應(yīng)溫度低、產(chǎn)物膨松等優(yōu)點(diǎn)。
三，納米碳化硼(VK-BC100)的應(yīng)用
1. 控制核裂變
碳化硼(VK-BC100)可以吸收大量的中子而不會(huì)形成任何放射性同位素，因此它在核能發(fā)電場(chǎng)里他是很理想的中子吸收劑，而中子吸收劑主要是控制核分裂的速率。碳化硼在核反應(yīng)爐場(chǎng)里主要是做成可控制的棒狀，但有的時(shí)候會(huì)因?yàn)橐黾颖砻娣e而把它制成粉末狀。1986年切爾諾貝利核事故時(shí)，俄羅斯投下了近2000噸碳化硼和沙子后，最終使反應(yīng)堆中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)停止。
2. 研磨材料
由于碳化硼(VK-BC100)在很久以前它已經(jīng)作為一種粗砂研磨材料。由于它本身熔點(diǎn)高，不易鑄成人工制品，但是通過高溫熔煉粉末，它可以加工成簡(jiǎn)單的形狀。用于硬質(zhì)合金、寶石等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔及拋光。
3. 涂層涂料
碳化硼(VK-BC100)還可以作為軍艦和直升機(jī)的陶瓷涂層，其重量輕并且有抵抗chuan jia dan穿透熱壓涂層成整體防層的能力。
4. 噴嘴
在軍火工業(yè)中可用作制造噴嘴。碳化硼(VK-BC100)，極硬又耐磨，與酸堿不起反應(yīng)，耐高/低溫,耐高壓，密度≥2.46g/cm3;顯微硬度≥3500kgf/mm2，抗彎強(qiáng)度≥400MPa，熔點(diǎn)為2450℃。
展開 納米氫氧化鎂阻燃機(jī)理及制備方法
而且，EVA/納米 Mg(OH)2復(fù)合材料也表現(xiàn)出了優(yōu)異的阻燃性能，該材料的極限氧指數(shù)(LOI)為 38.3，而相同填充量的 EVA/ 微米級(jí) Mg(OH)2材料的 LOI 僅為 24。王志強(qiáng)等以工業(yè)氯化鎂、氨水為前驅(qū)體，在水-乙醇體系下合成了粒度為 100～200 nm 的氫氧化鎂超細(xì)粉體。研究了水與乙醇的比例對(duì)粉體顆粒形貌、粒度、Mg2+沉淀率的影響。
1.2 水熱反應(yīng)法
水熱反應(yīng)法是利用水熱反應(yīng)制備粉體的一種方法。在高溫高壓下，反應(yīng)物在水溶液或蒸汽等流體中反應(yīng)生成目的產(chǎn)物，再經(jīng)分離和熱處理得到納米粉體。反應(yīng)溫度一般在 100～400 ℃，壓力從 0.1 MPa～幾十乃至幾百 MPa。該法為各種前驅(qū)物的反應(yīng)和結(jié)晶提供了一個(gè)在常壓條件下無法得到的、特殊的物理和化學(xué)環(huán)境，粉體的形成經(jīng)歷了溶解-結(jié)晶的過程。與其他制備方法相比，具有晶粒發(fā)育完整、粒度小、分布均勻、顆粒團(tuán)聚較輕，易得到合適的化學(xué)計(jì)量物和晶形等優(yōu)點(diǎn)。也就是說，該法制備的納米顆粒純度高，分散性好，晶體好且大小可控。 林慧博等以氯化鎂、氫氧化鈉為原料，通過水熱法合成了粒度小于 100 nm 的納米級(jí)、片狀、粒度均勻且分散性好的氫氧化鎂。考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、鎂離子初始反應(yīng)濃度以及 Mg2+與 OH-的摩爾比對(duì) Mg(OH)2粒度和形貌的影響，得出了制備納米級(jí)氫氧化鎂的最佳條件。但水熱反應(yīng)法等制備納米 Mg(OH)2過程復(fù)雜，從工業(yè)應(yīng)用成本的角度考慮是不可接受的。
2 團(tuán)聚問題
團(tuán)聚現(xiàn)象是納米粉體制備及收集過程中一個(gè)難題。納米顆粒由于粒度小，表面原子比例大比表面積大，表面能大，處于能量不穩(wěn)定狀，因而很容易凝并、團(tuán)聚，形成二次粒子，使粒子粒徑變大，失去納米顆粒所具備的特性，給納米粉體的制備和保存帶來了很大的困難。
展開 