来自德国托木斯克理工大学(TPU)和美国的科学家们发现了一种新的方法,可以在不破坏介质或改变其性能的前提下,使介质功能化,也就是所谓的“白色石墨烯”,即六方氮化硼(hBN)。
多亏了这种新方法,研究人员在样品上合成了一种共价键强的“聚合物纳米地毯”。来自TPU化学与应用生物医学科学研究学院的Raul Rodriguez教授解释说:“这是我们第一次在没有强化学成分和引入新缺陷的情况下,成功地将六方氮化硼共价功能化。”
事实上,早期的方法已经导致了一种性质改变的不同材料,即水解氮化硼。反过来,我们在不增加纳米缺陷数量的情况下使用了材料中存在的纳米缺陷,并进行了环保的光聚合。”

这是一种功能化六方氮化硼和镍纳米颗粒的催化剂。
研究人员称,利用这种新材料的一个很有前景的选择是在氢和氧中分解水的催化剂。鉴于此,“聚合物地毯”的功能是作为活性物质的载体,即基质。镍纳米粒子被集成到基体中。所得催化剂用于电催化。
研究表明,它们可以成功地替代昂贵的铂或黄金。“催化领域的一个重要挑战是迫使原料到达催化剂的活性中心。“聚合物地毯”形成了一个三维结构,有助于增加催化剂活性中心与水的接触面积,并使氢获取更有效。这是非常有前景的生产环境友好的氢燃料,”科学家说。
氮化硼是硼和氮的二元化合物。而六角形氮化硼或“白色石墨烯”则是一种白色滑石粉状粉末,具有六角形石墨烯状晶格。它是耐高温和化学物质,无毒,有一个非常低的摩擦系数,作为一个完美的介电体和一个良好的导热体的功能。
氮化硼材料广泛应用于工业有机合成反应、石油裂解、高温技术产品制造、半导体生产、火灾灭火等领域。
以往,对六方氮化硼功能化的研究较多。通常,这一过程使用的强化学氧化剂,不仅破坏材料,但也显着改变其性质。TPU的科学家和他们的外国同事使用的方法使他们避免了这种情况。“研究表明,我们获得了均匀耐用的‘聚合物地毯’,可以从支撑基板上移除,单独使用。”
更重要的是,这是一项相当普遍的技术,因为在功能化方面,我们使用了不同的单体,从而获得性能最佳的材料,可用于各种设备。
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