氮化硼納米管（BNNTs）作為一唯納米材料近年來備受研究人員關(guān)注。它具有穩(wěn)定的絕緣性，高熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性，以及特殊的力學(xué)和電學(xué)性能，電子結(jié)構(gòu)計(jì)算表明，其能帶寬度為5.5eV，氮化硼納米管可以在納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)陶瓷材料、儲(chǔ)氫材料以及防止氧化的包覆層材料等方面具有良好的應(yīng)用前景。
氮化硼納米管與碳納米管的區(qū)別
碳納米管（CNTs）自發(fā)現(xiàn)以來以其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的物理、化學(xué)、力學(xué)性能，吸引了全球不同領(lǐng)域科研人員的目光。而氮化硼納米管是一種結(jié)構(gòu)類似于碳納米管的一維納米結(jié)構(gòu)材料，可以看做是碳納米管中的碳原子被硼和氮原子交替取代的產(chǎn)物，由單層或多層六方氮化硼（h-BN）卷曲而成，最終形成單壁或多壁氮化硼納米管，其結(jié)構(gòu)模型如圖所示：
實(shí)際制備中很難合成出單壁結(jié)構(gòu)的BNNTs，主要原因是不同于CNTs的C-C共價(jià)鍵，BNNTs的B-N鍵具有一定的離子鍵特性，這將導(dǎo)致相鄰BN層鍵發(fā)生微觀交互效應(yīng)，形成更加穩(wěn)定的兩層或多層管狀結(jié)構(gòu)，而CNTs中石墨層間只存在較弱的范德華力，因而更易形成單壁管狀結(jié)構(gòu)。氮化硼納米管不僅具有可以與碳納米管相媲美的力學(xué)性能和熱傳導(dǎo)性能，而且還具有優(yōu)異的抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
（1） 電弧放電法
通常電弧放電法是將反應(yīng)物作為電極，然后通過電弧放電晶型反應(yīng)獲得納米管，該方法制備的納米管缺陷少、品質(zhì)高、方法簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是電弧放電需要大電流以及需要的反應(yīng)溫度高，反應(yīng)環(huán)境必須使用多心氣體進(jìn)行保護(hù)，生成物產(chǎn)率較低。
（2） 熱解法
通過將物質(zhì)進(jìn)行加熱使其分解并和其他物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)的方法稱為熱解法。在熱解過程中可以通過控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)來達(dá)到控制產(chǎn)物的組成和形貌的目的，缺點(diǎn)是熱解法一般需要的原料有毒且易燃，危害環(huán)境和人體，因此，熱解法不能進(jìn)行廣泛的使用。
（3） 化學(xué)氣相沉積（CVD）法
化學(xué)氣相沉積是使用氣體原料或者再高溫下變成氣態(tài)的原料，溫度降低在基板上進(jìn)行沉積反應(yīng)合成產(chǎn)物的方法，CVD技術(shù)比較成熟，生成的氮化硼納米管純度高且可以通過調(diào)控反應(yīng)參數(shù)來控制納米管的結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是CVD技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)條件要求苛刻，難以采用CVD法實(shí)現(xiàn)納米管的工業(yè)化量產(chǎn)。
（4） 模板法
模板法包含硬模板和軟模板。制備氮化硼納米管一般將碳納米管作為模板，通過取代反應(yīng)B、N原子取代模板上的部分碳原子產(chǎn)生氮化硼納米管。模板法因其操作簡(jiǎn)單，材料易得烏海被普遍的應(yīng)用在合成氮化硼納米管上，生成的納米管的形貌主要是由反應(yīng)參數(shù)和模板決定。
（5） 機(jī)械球磨法
通過對(duì)單質(zhì)硼粉在氨氣氣氛、室溫條件下長(zhǎng)時(shí)間球磨獲得無定型硼粉前驅(qū)體，然后在高溫惰性氣體氣氛下進(jìn)行 |
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