化學工程師首次利用其他納米系統對氮化硼進行功能化,氮化硼納米材料功能化及其應用 。伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員發現了一種改變氮化硼的途徑,氮化硼是一種分層的二維材料,因此它可以與其他材料結合,例如電子,生物傳感器和飛機中的材料。能夠更好地將氮化硼摻入這些組件中可以有助於顯著改善其性能。
科學界長期以來一直對氮化硼感興趣,因為它具有獨特的性能 - 堅固,超薄,透明,絕緣,輕質和導熱 - 理論上,它使其成為各種工程師使用的理想材料。應用。然而,氮化硼對化學品的天然耐受性和缺乏表面水平的分子結合位點使得材料難以與這些應用中使用的其他材料交界。
UIC的Vikas Berry和他的同事是第一個報告用超強酸處理導致氮化硼層分離成原子厚片,同時在這些片表面上形成結合位點,提供與納米粒子,分子和其他2-的界面的機會D納米材料,如石墨烯。這包括使用氮化硼來隔離納米電路的納米技術。
「氮化硼就像一堆高粘性紙張,通過用氯磺酸處理這種結構,我們在氮化硼層上引入了正電荷,導致薄板相互排斥並分離,」Berry,副教授說。
貝瑞說,「像極性相同的磁鐵」,這些帶正電的氮化硼薄片相互排斥。
「我們發現分離的氮化硼薄板表面的正電荷使其更具化學活性,」Berry說。 「質子化 - 向內部和邊緣氮原子的原子添加正電荷產生了一種支架,其他材料可以與之結合。」
Berry表示,氮化硼在下一代應用中改善複合材料的機會是巨大的。
「硼和氮位於元素周期表中碳的左側和右側,因此,氮化硼與碳基石墨烯是等結構和等電子的,這被認為是'奇蹟材料',」Berry說。他說,這意味著這兩種材料的原子晶體結構(同構)和它們的總電子密度(等電位)相似。
「我們可以將這種材料用於所有類型的電子產品,如光電和壓電設備,以及許多其他應用,從太陽能電池鈍化層,其作為過濾器,只吸收某些類型的光,到醫療診斷設備,」貝瑞說。