石墨烯和六方氮化硼纳米材料的改性
5页1、石墨烯和六方氮化硼纳米材料的改性特定的材料经过荣种特宦的fj式摻皋、疑合改性后通常会超越除有的性能,上现出漸颖的、汹在的物化杵能然阪用某吐特足的领域,为扛会的发展做川一定的贡献。目前,对纳米材料进行创新性、建设性的掺杂、复合改性已经引起了科学工作者越来越多的关注.纳米材料尤其疑层状纳米材料、通过某些特定的掺杂、复合改性后能够便原玄的纳米材料在性能和应用上得到一个塑大的究破性转变.从而将其用在很多新龍源方面尤英是在储能耳叭光伏円、生物传感器叩等领域.结构完整的石墨烯是由不含任何不稳定犍的笨六元环组合而成的二维晶体,化学稳定性高.表面呈请性状态,与其它介质(如溶剂磚)的根互件用较弱,并且石墨烯层与层之间有较强的范德华力容易产生聚集,使其难溶于水及常用的有机溶剂,这给石墨烯的进一涉研究和应用造成了极大的困难。为了最大程度地发挥石昼烯的优异性能.必须通过石墨烯的功能化进行实现,石墨烯功能化以后,不仅可且提高其溶解性,而且可以赋于石墨烯新的特性,使其在聚合物复令材料.光电功能材料与器件以及生物医药等领域有很好的应用前景*目前已有很多研究报遺了从石墨中剥离出来的单层物质石墨捅在掺杂、复合改性方面的
2、研究文献中通过不同的方式将球曲叽N跑等元素掺杂到石墨烯中,然后进一步探讨摻杂启的石農揮材料在锂离子储能电池、太阳能电池、电化学件感器、电容器等不同新能源领域的应用.与此同时,还有一部分研究人员对石瞿烯的功能复合材料进行研究*他们通过不同的物理化学法将石墨烯与一些小分子、聚合物、无机纳来粒产和其它纳米材料进行复合.然后研究英电学、力学、光学和热性能方而的特点,从而将英用于催化*电予、能量储存和生物科技野爭种领域.层状六方鼠化硼的结构虽然与石雋烯类似.但是两者在本质上还是有很大区别的.首先.六方贏化硼是一种豐带隙绝缘材料;其次,与石墨烯中的CC共价悽相比较六方氮化硼中的健之间不仅有共价键的作用,还有一部分离子键的特征.即相邻氮化硼层间独持的lip-lip作用.而石墨烯相邻c层间的作用力相对比较弱,主要为范德华力.这就便得单层石墨烯的掺杂*复合改性相对比较羿易,而对六方氮化硼纳米片的摻杂、复合改性仍是科研界面临的一个难题。如果六方氮化硼的上述两亍关键性问题能够迎刃而解,那么层状六方凰化硼纳米材料将会件为石墨烯之后的新一代新型材料而被广泛应用在各个领域.有科学家提出.如果能够通过一种持殊的方式
3、将特定的元素掺杂到六方氨化越中,使六方熱化碍的带隙减小,从而达到从绝缘体到半导体的转变那么六方氮化硼将作为一种新材料在更多的领域得到更广泛的应用。隨着人们対六方風化硼纳米材料研究的不断深入有些科研工作者也对六方熬化硼的冥合材料进行了一定的研究.六方観化硼具有类似于石墨烯的(002)晶面取向生检强的机械强度、弹性模呈和高嗖热辱率*这就导致六方氮化碉纳米片与聚舍物复合后的一些性能得到一个显著的提高.隧蒂纳米材料研究工作的不断深入,世界各国的研究超势正逐步由广泛探索纳米材料的制备转移到纳米材料单体的原位揀纵和性能研究和其有垂要应用帼最的纳米器件的制造方面心叽而纳卷材料单体原位操纵和性能研究是纳米器件设计与功能化的基础和关键.纳米材启的尺寸与光波液长、徳布罗意波长以及超导态的相干长度等物理特征尺寸相当,纳米材料包含的原子数大大下降,使得晶体匮期性的边界条件帔破坏,宏观固定的准连续能带转变为离散的能级,同时纳米材料表面层附近的原子密度减小,电子的平均自由程很短,而局域性和相下性增强“刈。这些特点共同导致纳米材料宏观的力、热、光、电、磁学等物理特性与常规材料区别很大,体现出量子尺寸效应、小尺寸效应
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