本論文綜述了氮化硼納米管和納米片的制備、功能化及應用研究進展,認為合成依然是阻礙氮化硼納米材料實際應用的主要問題之一。以此為選題依據(jù),本文提出了幾種高效制備氮化硼納米管和納米片的新方法,系統(tǒng)表征了材料的結構和性質,并研究了其在力學、熱學和摩擦學方面的應用,主要內容和結論如下:（1）硼/氧化鎂是化學氣相沉積法制備氮化硼納米管的經(jīng)典前驅物,然而,這種前驅物僅在立式管式爐呈現(xiàn)出較高的反應活性,在水平管式爐中效率較低。X射線衍射表明反應中形成了大量的硼酸鎂,高熔點的硼酸鎂致使氧化硼失去反應活性。本文分別采用氧化硼和鎢酸銨作為氧化鎂的替代物,在不銹鋼基底表面沉積了高質量的氮化硼納米管,這種方法有效避免了硼酸鹽的形成。（2）氧化鎂被認為是硼/氧化鎂體系制備氮化硼納米管的催化劑,但硼酸鹽的形成會降低這種催化劑的效率,也會導致氧化鎂無法滿足經(jīng)典的氣液固生長機制。通過分析反應中的各種物質,我們發(fā)現(xiàn)硼化鎂能夠在氮化硼納米管生長溫區(qū)穩(wěn)定存在且保持液態(tài)。因此,本文以硼化鎂為催化劑在水平管式爐中制備氮化硼納米管,結果表明:這種催化劑效率高,重現(xiàn)性好,且能夠適用于氧化硼、硼酸和硼/氧化鈣等各種硼源。分子動力學模擬... 

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 氮化硼納米管和納米片研究進展
    1.1 氮化硼納米管和納米片的結構和基本性質
    1.2 氮化硼納米管和納米片的合成
        1.2.1 氮化硼納米管的合成
        1.2.2 氮化硼納米片的合成
    1.3 氮化硼納米管和納米片的功能化
        1.3.1 氮化硼納米管的功能化
        1.3.2 氮化硼納米片的功能化
    1.4 氮化硼納米管和納米片的應用
        1.4.1 力學
        1.4.2 熱學
        1.4.3 摩擦學
        1.4.4 生物醫(yī)藥材料
        1.4.5 輻射屏蔽
        1.4.6 其他應用
    1.5 選題依據(jù)和研究內容
第2章 氧化硼和鎢酸銨輔助生長氮化硼納米管
    2.1 引言
    2.2 氧化硼輔助生長氮化硼納米管
        2.2.1 實驗部分
        2.2.2 結果與討論
        2.2.3 結論
    2.3 鎢酸銨輔助生長氮化硼納米管
        2.3.1 實驗部分
        2.3.2 結果與討論
        2.3.3 結論
    2.4 本章總結
第3章 硼化鎂催化生長氮化硼納米管
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與材料
        3.2.2 氮化硼納米管的合成
        3.2.3 表征
        3.2.4 計算方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 氮化硼納米管的合成與表征
        3.3.2 VLS理論概述
        3.3.3 生長機理
        3.3.4 陰極發(fā)光光譜和表面潤濕性
    3.4 本章總結
第4章 球磨退火法常壓制備氮化硼納米管
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑和材料
        4.2.2 氮化硼納米管的制備
        4.2.3 氮化硼納米管/聚氨酯復合材料的制備
        4.2.4 表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 氮化硼納米管的合成和表征
        4.3.2 氮化硼納米管/聚氨酯復合膜的制備、表征和性質
    4.4 本章小結
第5章 多步法高產(chǎn)率制備氮化硼納米片
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試劑與材料
        5.2.2 氮化硼納米片的制備
        5.2.3 雙甘肽修飾的氮化硼納米片/聚氨酯復合膜的制備
        5.2.4 表征
    5.3 結果與討論
        5.3.1 氮化硼納米片的合成與表征
        5.3.2 雙甘肽修飾的氮化硼納米片/聚氨酯復合膜的制備與性質
    5.4 本章小結
第6章 乙酸鋅模板劑輔助生長薄層氮化硼納米片
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 氮化硼納米片的制備
        6.2.2 摩擦學測試
        6.2.3 表征
    6.3 結果與討論
        6.3.1 氮化硼納米片的合成和表征
        6.3.2 氮化硼納米片的摩擦學性質
    6.4 本章小結
第7章 單晶硅表面沉積氮化硼納米片薄膜
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 試劑與材料
        7.2.2 氮化硼納米片的沉積
        7.2.3 摩擦學測試
        7.2.4 表征
    7.3 結果與討論
        7.3.1 氮化硼納米片的合成
        7.3.2 氮化硼納米片的結構
        7.3.3 氮化硼納米片的化學表征
        7.3.4 氮化硼納米片的摩擦學性質
        7.3.5 不同基底沉積鱗片狀氮化硼納米片
    7.4 本章小結
第8章 總結與展望
    8.1 總結
    8.2 展望
參考文獻
附錄Ⅰ 儀器與方法
附錄Ⅱ 作者簡介
附錄Ⅲ 博士期間發(fā)表論文及參加會議
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]層狀Co/h-BCN納米復合材料光催化分解水產(chǎn)氧研究（英文）[J]. 張明文,羅志珊,周敏,黃彩進,王心晨.  Science China Materials. 2015(11)
[2]Mg3N2粉末穩(wěn)定性的實驗分析（英文）[J]. 魏芹芹,何建廷,薛成山.  微納電子技術. 2014(07)



本文編號：3707309