BCN三元化合物的制備和性質(zhì)研究.pdf

1、BCN新型材料的實(shí)驗(yàn)合成,是目前輕元素材料研究領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問題。本文在概述了BCN三元化合物的理論和實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,采用有機(jī)前驅(qū)體催化熱解法和機(jī)械合金化法,進(jìn)行BCN三元化合物的實(shí)驗(yàn)合成研究。以鐵和氧化鎂為觸媒,三甲胺硼烷為原料,通過催化脫氫制備BCN化合物。以石墨和六方氮化硼為原料,選取不同的球料比,利用機(jī)械合金化法,制備出BCN化合物。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、紅外吸收光譜

2、(FTIR)、激光拉曼光譜(Raman)、X射線光電子能譜(XPS)、紫外.可見吸收光譜(UV-vis)和BET比表面積測試對產(chǎn)物的形貌特征、化學(xué)成分、物相組成和價(jià)鍵結(jié)構(gòu)以及吸光特性和吸附特性進(jìn)行表征。
　　 以石墨和六方氮化硼為原料,利用機(jī)械合金化法,選取不同的球料比,制備出由非晶到亂層石墨結(jié)構(gòu)的一系列B-CoN化合物。當(dāng)球磨時(shí)間達(dá)到240h時(shí),產(chǎn)物中出現(xiàn)少量的六方B-C-N晶相。形貌分析表明,球磨產(chǎn)物為尺寸大小不一的小圓片狀

3、物質(zhì),隨著球磨時(shí)間的延長發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。紅外光譜、拉曼光譜和X射線光電子能譜分析表明,球磨的產(chǎn)物中存在B-C鍵、C-N鍵、B-N鍵和B-C-N鍵,球料比為20:1的球磨產(chǎn)物中還存在C=N鍵。紫外-可見光譜分析表明,球磨產(chǎn)物在紫外光范圍內(nèi)有較強(qiáng)的吸收峰。比表面積測試結(jié)果表明,球磨產(chǎn)物的單一點(diǎn)的比表面積為3.603.5m2/g,孔的體積為0.019187cm3g,孔的尺寸為200.5122nm。無論是在氮?dú)膺€是在大氣環(huán)境中,球磨合成的BCN化

4、合物均具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性,抗氧化性良好。
　　 以三甲胺硼烷為原料,在鐵觸媒和氧化鎂觸媒作用下,在500℃,0.5h以及真空條件下,用有機(jī)物催化熱解法合成B-C-N化合物。合成產(chǎn)物的XRD分析中沒有發(fā)現(xiàn)B-C-N的衍射峰。對三甲胺硼烷進(jìn)行XRD分析發(fā)現(xiàn)其衍射峰位置在19.14°、26.82°、33.46°、43.28°。三甲胺硼烷的FT-IR分析表明在其中包含有B-N鍵、C-N鍵、N-H鍵、C-H鍵和B.H鍵。預(yù)脫氫產(chǎn)物的FT-