低温制备多孔氮化硼纳米材料及其性能研究.pptx
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1、主要内容主要内容一、多孔材料简介二、介孔氮化硼的合成,表征及其性能测试三、网孔状氮化硼的制备四、多孔氮化硼薄片的可控大量制备一、多孔材料简介一、多孔材料简介多孔材料普遍存在于我们的周围,在结构、缓冲、减振、隔热、消音、过滤等方面发挥着重大的作用。纳米材料作为一种新兴的材料,在电子、机械、化工、生物和医学等领域具有广泛的应用前景。多孔纳米材料集纳米材料和多孔材料的优点于一身,其潜在的应用前景同样引起了广泛的关注。1.1 多孔材料定义多孔材料定义是一类包含大量孔隙的材料,是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成 孔径尺寸 材料成分微孔材料 d2 nm介孔材料
2、 2 nmd50 nm多孔金属材料多孔陶瓷材料多孔塑料分类1.2 多孔氮化硼材料多孔氮化硼材料密度小 比表面积大化学性质稳定热导率高抗氧化性能好熔点高 催化剂载体气体分子吸附材料化学分离与提纯1.3 多孔氮化硼纳米材料的制备方法多孔氮化硼纳米材料的制备方法模板法高温分解法自组装法简单化学合成法二、介孔氮化硼的合成,表征及二、介孔氮化硼的合成,表征及其性能测试其性能测试2.1 选题思路:选题思路:1.在高温环境下已经成功合成多孔氮化硼纳米材料,但是这种高能耗的产出模式不符合绿色低碳的环境保护要求,探索在低温下合成多孔氮化硼纳米材料,具有十分重要的意义。2.模板法是合成多孔氮化硼纳米材料的主要方式
3、,但产物需经历复杂的后期处理。探索无模板法制备多孔氮化硼,有利于大幅度提高生产效率。3.尿素具有较低的熔点(132.7 C),分解温度也比较低,可以作为低温下合成氮化硼的氮源,而且其低廉的价格,也可以有效降低实验的成本。2.2 实验方案实验方案1.53g NaBH41.20gCO(NH2)2灰色的初始产物550 C10 h白色悬浊液白色粉末稀盐酸去离子水60 C干燥10 h 2.3 结果与讨论结果与讨论图2.1.产物的XRD图谱(a)和FTIR图谱(b)图 2.2.产物的TEM形貌和EDPb)图2.3.(a)产物的HRTEM形貌,(b)产物在700 C保温1.5 h后HRTEM形貌,插图是晶格
4、条纹图像,(c)TGA-DTA曲线热稳定性分析图 2.4.氮气吸附-脱吸等温线(a)和DFT孔径分布曲线(b))氮气吸附性能分析图2.5.多孔BN的FESEM图像(a),相应的CL图像(b)和CL图谱(c)发光性能测试2.4 机理分析机理分析图2.6.未处理的产物的XRD图谱2CO(NH2)2+NaBH4=BN+NaCN+2NH3+CO2+3H21.CO(NH2)2分解成HCNO和NH32.HCNO与NaBH4生成硼烷和 NaCN3.硼烷与NH3生成环硼氮烷4.环硼氮烷分解生成氮化硼副产物NaCN,NH3,H2和CO2 在形成多孔BN的过程中充当模板的作用。2.5 小结小结通过NaBH4和 C
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