研究目的
采用熔盐合成法在较低温度下制备高度有序的纳米结构六方氮化硼(h-BN),以克服传统方法对高温的要求。
研究成果
采用熔盐法,以H3BO3与NH4Cl摩尔比1:2、保温时间3小时的条件,在1000°C成功合成了高度有序的纳米结构h-BN。熔盐通过分解反应物并增强层间流动性促进BN形成。该方法较传统工艺降低了合成温度,为h-BN生产提供了具有成本效益的方案,在电子器件和热管理领域具有应用潜力。
研究不足
该合成过程需要特定的盐类混合物和受控气氛,这可能会限制其规?;τ谩Q踉又剩ㄔ?.2 wt%)的存在可能影响材料性能。反应机理基于观察和文献提出,但尚未通过实验完全验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用熔盐合成法(MSS)在较低温度下制备六方氮化硼(h-BN)。研究采用NaCl-KCl共晶盐混合物以促进反应动力学和质量传递。理论模型包含反应机理的热力学与动力学考量。
2:样品选择与数据来源:
反应物为硼酸(H3BO3)和氯化铵(NH4Cl),其摩尔比在2:1至1:4范围内变化。盐混合物采用1:1摩尔比的NaCl-KCl。样品通过混合粉末并在氮气氛围中热处理制备。
3:实验设备与材料清单:
设备包括管式炉(型号1000K,CM Furnaces)、X射线衍射仪(PANalytical X'Pert Diffractometer)、傅里叶变换红外光谱仪(Mattson Instruments Galaxy 5000)、场发射扫描电镜(Zeiss-Sigma)、能谱探测器(Oxford-XmaX80)及透射电镜(FEI Tecnai G2 F20)。材料包括硼酸(纯度>99.9%,美国硼砂公司)、氯化铵(纯度>99%,Fisher Scientific)、氯化钠、氯化钾、甲醇及氧化铝坩埚。
4:0)、场发射扫描电镜(Zeiss-Sigma)、能谱探测器(Oxford-XmaX80)及透射电镜(FEI Tecnai G2 F20)。材料包括硼酸(纯度>9%,美国硼砂公司)、氯化铵(纯度>99%,Fisher Scientific)、氯化钠、氯化钾、甲醇及氧化铝坩埚。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将反应物与盐混合物分层置于氧化铝坩埚中,在氮气流?;は乱?0°C/分钟速率升温至800-1000°C,保温1-6小时。冷却后,产物经热去离子水洗涤、过滤,并在110°C干燥以备表征。
5:数据分析方法:
XRD用于物相鉴定、结晶度分析及基于谢乐公式的晶粒尺寸计算;FTIR用于化学键识别;SEM与TEM分析形貌与微观结构;EDS提供元素组成信息。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
X-ray Diffractometer
X'Pert Diffractometer
PANalytical
Phase identification, crystallinity analysis, and crystallite size calculation
暂无现货
预约到货通知
-
FE-SEM
Sigma
Zeiss
Observation of particle size and morphology
-
EDS Detector
XmaX80
Oxford
Elemental composition analysis
暂无现货
预约到货通知
-
TEM
Tecnai G2 F20 Super-Twin FE-TEM
FEI
Morphology, crystal structure, and lattice distance analysis
暂无现货
预约到货通知
-
Tube Furnace
1000K
CM Furnaces
Heating samples to high temperatures under controlled atmosphere for synthesis
暂无现货
预约到货通知
-
FTIR Spectrometer
Galaxy 5000 series
Mattson Instruments
Identification of chemical bonding characteristics
暂无现货
预约到货通知
-
Boric Acid
U.S. Borax, Inc.
Boron source in reactant mixture
暂无现货
预约到货通知
-
Ammonium Chloride
Fisher Scientific
Nitrogen source in reactant mixture
暂无现货
预约到货通知
-
Commercial h-BN
BN150
Kennametal
Reference material for comparison
暂无现货
预约到货通知
-
登录查看剩余7件设备及参数对照表
查看全部