六方氮化硼纳米片及其制备方法和应用

1.本技术涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种六方氮化硼纳米片及其制备方法和应用。


背景技术：

2.六方氮化硼是一种典型的二维材料，具有高热导率、高阻隔、高疏水性、高强度、大比表面积、热/化学稳定性、抗微生物污染和耐摩擦性能，在金属防腐、热管理、储能和生物药物等领域具有非常广泛的应用。然而，由于氮化硼层之间存在较强的分子间作用力和离子键作用，导致大尺寸和高品质六方氮化硼纳米片的剥离制备变得异常困难，成为制约氮化硼商业化应用的一个关键科学难题。
3.目前，主要通过机械剥离技术如球磨法、超声法、高速搅拌法、水射流法和气流粉碎法等制备六方氮化硼纳米片。其中，球磨法因其在工艺操作、规模化制备、综合性能和成本层面具有显著比较优势，一直是主流剥离技术。目前的球磨剥离法是将六方氮化硼原料、插层剂和研磨球填充在研磨罐中，利用研磨球在高速旋转过程中产生的巨大冲击能量和剪切能量，将六方氮化硼片层进行剥离而制备六方氮化硼纳米片。但该方法由于研磨球-研磨球或研磨球-研磨罐之间剧烈冲击能量造成的块体“粉碎效应”，通常导致剥离的六方氮化硼纳米片的片径小于1μm，尺寸较小，使其无法满足高性能应用需求。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提供一种六方氮化硼纳米片及其制备方法和应用。该六方氮化硼纳米片尺寸较高，同时在各种极性溶剂中具有良好的分散能力，易于规模化制备。
5.本技术的第一方面，提供一种六方氮化硼纳米片的制备方法，包括以下步骤：
6.将六方氮化硼粉体、插层剂和球磨介质混合后进行球磨处理，制备六方氮化硼纳米片；
7.所述插层剂包括含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物。
8.在其中一个实施例中，所述有机聚合物的相对数均分子量为300g/mol～10000g/mol。
9.在其中一个实施例中，所述插层剂包括聚乳酸、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚戊二醇、聚辛二醇、纳米纤维素、羧甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
10.在其中一个实施例中，所述六方氮化硼粉体和插层剂的质量比为1：1～500；所述六方氮化硼粉体和球磨介质的质量体积比为1g：1～100ml。
11.在其中一个实施例中，所述球磨介质包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、甘油、异丙醇、正丁醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
12.在其中一个实施例中，所述球磨处理的工艺参数包括：球磨速率为50rpm～
500rpm，球磨时间为1h～100h。
13.本技术的第二方面，提供一种六方氮化硼纳米片，所述六方氮化硼纳米片通过第一方面所述的六方氮化硼纳米片的制备方法制备得到。
14.在其中一个实施例中，所述六方氮化硼纳米片的表面和/或边缘含有羟基。
15.在其中一个实施例中，所述六方氮化硼纳米片的片径为1μm～15μm。
16.本技术的第三方面，提供本技术第二方面所述的六方氮化硼纳米片在导热材料、阻隔功能填料、催化剂载体、聚合物填充材料、金属防腐、储能和生物药物中的应用。
17.本技术所提供的六方氮化硼纳米片的制备方法中，采用包括含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物作为插层剂，利用聚合物分子链在球磨介质中产生的“粘性缠结效应”，克服球磨过程中研磨球-研磨球或研磨球-研磨罐之间剧烈冲击能量所造成的“冲击粉碎效应”，同时稳定球磨过程中的剪切能量，进而能够使制备得到的六方氮化硼纳米片的尺寸较大，使其满足六方氮化硼纳米片的高性能应用；并能够减少六方氮化硼纳米片的晶格缺陷。
18.进一步地，本技术所提供的制备方法工艺简单安全、成本低、安全高效，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。
附图说明
19.图1为本技术实施例1所制备的六方氮化硼纳米片的sem谱图；
20.图2为本技术实施例1所制备的六方氮化硼纳米片的hrtem谱图；
21.图3为本技术实施例1所制备的六方氮化硼纳米片的红外谱图；
22.图4为本技术实施例1所制备的六方氮化硼纳米片的能谱图，显示oh基团主要位于bnns的边缘；
23.图5为本技术六方氮化硼纳米片中羟基在硼原子和氮原子边缘接枝的反应焓：氮边缘(左侧，反应焓为-3.86ev)和硼边缘(右侧，反应焓是-6.36ev)；
24.图6为本技术实施例1所制备的氮化硼纳米片在不同溶剂中分散的光学图片。
具体实施方式
25.以下结合具体实施例对本技术的六方氮化硼纳米片及六方氮化硼纳米片的制备方法和六方氮化硼纳米片的应用作进一步完整、清楚的描述。本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术公开内容理解更加透彻全面。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
27.本文中，“一种或多种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。
28.本技术中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”、“第五方面”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
29.本技术中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
30.本技术中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
31.本技术中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。
32.本技术中涉及的百分比浓度，如无特别说明，均指终浓度。所述终浓度，指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
33.本技术中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
34.本技术中涉及到的“片径”，如无特别说明，指的是六方氮化硼纳米片横向尺寸。
35.本技术提供一种六方氮化硼纳米片的制备方法，包括以下步骤：
36.将六方氮化硼粉体、插层剂和球磨介质混合后进行球磨处理，制备六方氮化硼纳米片；
37.所述插层剂包括含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物。
38.本技术所提供的六方氮化硼纳米片的制备方法，采用含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物作为插层剂，能够利用聚合物分子链在球磨介质中产生的“粘性缠结效应”，克服球磨过程中研磨球-研磨球或研磨球-研磨罐之间剧烈冲击能量所造成的“冲击粉碎效应”，同时能够稳定球磨过程中的剪切能量，使制备得到的六方氮化硼纳米片的尺寸较大，进而使其满足六方氮化硼纳米片的高性能应用。此外，本技术的制备方法还能够减少六方氮化硼纳米片的晶格缺陷。
39.进一步地，本技术所提供的制备方法具有可回收、无污染、成本低、产率高、工艺简单安全、易于批量化和规模化生产的优点，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。
40.同时，本技术所提供球磨剥离六方氮化硼的方法获得的六方氮化硼纳米片，尺寸较大，边缘修饰有羟基。其品质高，缺陷少，杂质含量低，分散性好，具有广泛的应用前景。
41.在其中一个示例中，所述有机聚合物的相对数均分子量为300g/mol～10000g/mol。
42.可以理解地，本技术中所述有机聚合物的相对数均分子量可以选自300g/mol～10000g/mol之间的任意数值。具体地，所述有机聚合物的相对数均分子量包括但不限于300g/mol、400g/mol、500g/mol、600g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、1000g/mol、1500g/mol、2000g/mol、2500g/mol、3000g/mol、3500g/mol、4000g/mol、4500g/mol、5000g/mol、5500g/mol、6000g/mol、6500g/mol、7000g/mol、7500g/mol、8000g/mol、8500g/mol、9000g/mol、9500g/mol或10000g/mol。
43.在其中一个示例中，所述有机聚合物的相对数均分子量可以选自300～400g/mol、400～500g/mol、500～600g/mol、600～700g/mol、700～800g/mol、800～900g/mol、900～1000g/mol、1000～1500g/mol、1500～2000g/mol、2000～2500g/mol、2500～3000g/mol、
3000～3500g/mol、3500～4000g/mol、4000～4500g/mol、4500～5000g/mol、5000～5500g/mol、5500～6000g/mol、6000～7000g/mol、7000～8000g/mol、8000～9000g/mol、9000～10000g/mol。
44.在其中一个示例中，所述插层剂包括聚乳酸、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚戊二醇、聚辛二醇、纳米纤维素、羧甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。本技术通过选用含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物，能够克服机械强剥离下的冲撞粉碎效应，稳定剪切能量；同时，羟基的引入能够使制备的六方氮化硼纳米片具有良好的相容性和界面作用；进一步地，本技术采用含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物作为插层剂，避免了强酸、强碱和强氧化剂的使用，生产成本低，便于批量化和规模化生产。
45.在其中一个示例中，所述六方氮化硼粉体和插层剂的质量比为1：1～500。可以理解地，所述六方氮化硼粉体和插层剂的质量比可以选自1：1～500之间的任意数值。具体地，所述六方氮化硼粉体和插层剂的质量比包括但不限于1：1、1：5、1：10、1：20、1：30、1：40、1：50、1：100、1：200、1：300、1：400或1：500。
46.在其中一个示例中，所述六方氮化硼粉体和球磨介质的质量体积比为1g：1～100ml。可以理解地，所述六方氮化硼粉体和球磨介质的质量体积比可以选自1g：1～100ml之间的任意数值。具体地，所述六方氮化硼和球磨介质的质量体积比包括但不限于1g：1ml、1g：5ml、1g：10ml、1g：20ml、1g：25ml、1g：30ml、1g：40ml、1g：50ml、1g：60ml、1g：70ml、1g：80ml、1g：90ml、1g：100ml。
47.在其中一个示例中，所述六方氮化硼粉体、插层剂和球磨介质混合物的黏度(25℃)为0.1～200pa
·
s。具体地，所述六方氮化硼粉体、插层剂和球磨介质混合物的黏度包括但不限于0.1pa
·
s、0.2pa
·
s、0.5pa
·
s、1pa
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s、2pa
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s、5pa
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s、10pa
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s、20pa
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s、50pa
·
s、100pa
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s、150pa
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s或200pa
·
s。
48.在其中一个示例中，所述球磨介质包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、甘油、异丙醇、正丁醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
49.在其中一个示例中，所述球磨处理过程中，所述六方氮化硼粉体与研磨球的质量比为1：50～200。通过调整球磨过程中六方氮化硼粉体与研磨球的质量比，能够保证研磨的均匀性与充分性。
50.可以理解地，本技术对球磨处理过程中所使用的研磨球的材质不做限定。所述研磨球的材质可举例为玛瑙、二氧化锆、刚玉、氮化硅、聚四氟乙烯、尼龙、聚氨酯、硬质合金或304不锈钢。
51.在其中一个示例中，所述球磨处理过程中，所述研磨球中，包括质量比为1：1～7的小研磨球和大研磨球，所述大研磨球的直径为8mm～12mm，所述小研磨球的直径为2mm～6mm。
52.在其中一个示例中，所述球磨处理的工艺参数包括：球磨时间为1h～100h。具体地，所述球磨时间包括但不限于1h、2h、4h、8h、12h、16h、18h、20h、24h、30h、35h、40h、50h、60h、70h、80h、90h或100h。
53.本技术中，并不限定球磨处理的模式，所述球磨处理的模式可举例为连续球磨模
式、间歇球磨模式。
54.在其中一个具体的示例中，所述球磨处理的模式为连续球磨模式。
55.在其中一个具体的示例中，所述球磨处理的模式为球磨1h～3h，停0.5h～1h的间歇球磨模式。
56.在其中一个示例中，所述球磨处理的工艺参数包括：球磨速率为50rpm～500rpm。具体地，所述球磨速率包括但不限于50rpm、100rmp、150rmp、200rmp、250rmp、270rmp、300rmp、350rmp、370rmp、400rmp、450rmp、470rmp或500rpm。
57.在其中一个示例中，所述球磨处理的工艺参数包括：球磨频率为1khz～60khz。具体地，所述球磨频率包括但不限于1khz、2khz、3khz、5khz、8khz、9khz、10khz、15khz、20khz、25khz、30khz、35khz、40khz、45khz、50khz、55khz、58khz、59khz或60khz。
58.在其中一个具体的示例中，所述六方氮化硼纳米片的制备方法，包括以下步骤：
59.将六方氮化硼粉体、插层剂和球磨介质混合后进行球磨处理，制备六方氮化硼分散液；
60.将所述六方氮化硼分散液过滤，回收有机聚合物溶液；经过无水乙醇洗涤后，干燥处理得到六方氮化硼纳米片。可以理解地，所述有机聚合物溶液为插层剂所使用的含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物的溶液，回收有利于节约成本，进行再次利用。
61.在其中一个具体的示例中，所述干燥处理的设备为真空烘箱，干燥处理的温度为20℃～90℃。
62.本技术还提供一种六方氮化硼纳米片，所述六方氮化硼纳米片通过上述任一项示例所述的六方氮化硼纳米片的制备方法制备得到。
63.在其中一个示例中，所述六方氮化硼纳米片的表面和/或边缘含有羟基。本技术所制备的六方氮化硼纳米片的表面或边缘含有羟基，羟基的引入能够使制备的六方氮化硼纳米片具有良好的相容性和界面作用，同时，本技术制备的六方氮化硼纳米片在各种极性溶剂中具有良好的分散能力。所述极性溶剂包括但不限于水、乙醇、异丙醇和dmf。
64.在其中一个示例中，所述六方氮化硼纳米片的片径为1μm～15μm。根据本技术所提供的方法获得的六方氮化硼纳米片的片径较大，缺陷少，分散性好，可作为导热片、导热复合材料、聚酯或防腐涂层的阻隔功能填料。
65.在其中一个示例中，所述六方氮化硼纳米片的厚度为0.5nm～5nm。
66.本技术还提供上述任一示例所述的六方氮化硼纳米片在导热材料、阻隔功能填料、催化剂载体、聚合物填充材料、金属防腐、储能和生物药物中的应用。
67.以下为具体的实施例，如无特别说明，实施例中采用的原料均为市售产品。
68.实施例1
69.称取1g相对数均分子量为10000g/mol的聚乙烯醇，将其与5ml去离子水、1g六方氮化硼粉末和100g玛瑙磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml玛瑙球磨罐中，体系黏度为5pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨12h，体系在室温下进行。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为74％。
70.图1为本实施例所得六方氮化硼纳米片的sem图片，所得六方氮化硼纳米片片径大于5μm；图2为本实施例所得六方氮化硼纳米片的高倍tem，tem图显示所制备的六方氮化硼
纳米片的厚度为0.7nm，层数为1层；图3为本实施例所得六方氮化硼纳米片的ftir图片，ftir图显示六方氮化硼纳米片的结构中接枝羟基基团；图4为本实施例所得六方氮化硼纳米片的电子能量损失谱图，证实羟基基团倾向于接枝在六方氮化硼纳米片的边缘；图5为本技术所制备的六方氮化硼纳米片的密度泛函理论(dft)图，证实羟基基团倾向于接枝在六方氮化硼纳米片边缘的硼原子上；图6为本实施例六方氮化硼纳米片的浓度为5mg/ml的分散液图片，证实六方氮化硼纳米片在各种极性溶剂中具有良好的分散能力。
71.实施例2
72.称取100g相对数均分子量为1000g/mol的聚乳酸，将其与40ml无水乙醇、2g氮化硼粉末和120g玛瑙磨料(直径10mm的80g、5mm的15g和2mm的25g)，放入250ml玛瑙球磨罐中，体系黏度为0.7pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨12h。球磨过程中每球磨2h、停机0.5h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为69％。
73.实施例3
74.称取500g相对数均分子量为1000g/mol的聚乳酸，将其与100ml无水乙醇、1g氮化硼粉末和100g氧化锆磨料(直径10mm的80g、2mm的20g)，放入250ml玛瑙球磨罐中，体系黏度为59pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨4h。球磨过程中每球磨3h、停机0.5h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为53％。
75.实施例4
76.称取200g相对数均分子量为5000g/mol的聚乳酸，将其与50ml去离子水、1g氮化硼粉末和130g氧化锆磨料(直径10mm的80g、5mm的25g和2mm的25g)，放入250ml氧化锆球磨罐中，体系黏度为4.2pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨12h。球磨过程中每球磨3h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为63％。
77.实施例5
78.称取50g相对数均分子量为10000g/mol的聚乙烯醇，将其与40ml去离子水、1g氮化硼粉末和100g玛瑙磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml玛瑙球磨罐中，体系黏度为126pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以300rpm球磨12h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为40％。
79.实施例6
80.称取100g相对数均分子量为10000g/mol的聚乙烯醇，将其与40ml去离子水、2g氮化硼粉末和100g玛瑙磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml玛瑙球磨罐中，体系黏度为78pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以300rpm球磨12h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过
滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为43％。
81.实施例7
82.称取100g相对数均分子量为10000g/mol的聚乙二醇，将其与40ml无水乙醇、1g氮化硼粉末和100g氧化锆磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml氧化锆球磨罐中，体系黏度为81pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以300rpm球磨20h。球磨过程中每球磨3h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为53％。
83.实施例8
84.称取100g相对数均分子量为10000g/mol的聚乙二醇，将其与80ml无水乙醇、3g氮化硼粉末和150g氧化锆磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml氧化锆磨罐中，体系黏度为33pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨24h。球磨过程中每球磨2h、停机0.5h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为58％。
85.实施例9
86.称取100g相对数均分子量为5000g/mol的纳米纤维素，将其与25ml无水乙醇、2g氮化硼粉末和150g氧化锆磨料(直径10mm的100g和2mm的50g)，放入250ml氧化锆磨罐中，体系黏度为72pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨24h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为48％。
87.实施例10
88.称取100g相对数均分子量为5000g/mol的纳米纤维素，将其与40ml无水乙醇、2g氮化硼粉末和100g氧化锆磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml氧化锆磨罐中，体系黏度为39pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以200rpm球磨24h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为50％。
89.对比例1
90.称取100g相对数均分子量为152g/mol的木糖醇，将其与50ml去离子水中、2g氮化硼粉末和100g氧化锆磨料(直径10mm的80g和2mm的20g)，放入250ml氧化锆磨罐中，体系黏度为7.3pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以200rpm球磨24h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为17％。
91.对比例2
92.称取100g相对数均分子量为192g/mol的柠檬酸，将其与20ml去离子水、2g氮化硼
粉末和150g氧化锆磨料(直径10mm的100g和2mm的50g)，放入250ml玛瑙球磨罐中，体系黏度为39pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以300rpm球磨20h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为22％。
93.对比例3
94.称取100g相对数均分子量为170g/mol的单宁酸，将其与100ml无水乙醇中、2g氮化硼粉末和150g氧化锆磨料(直径10mm的100g和2mm的50g)，放入250ml氧化锆磨罐中，体系黏度为3.3pa
·
s。球磨罐密封后固定在行星球磨机上，启动球磨机，以250rpm球磨24h。球磨过程中每球磨2h、停机1h，以保证球磨体系具备适合的温度。球磨完毕将六方氮化硼分散液过滤，回收聚合物溶液，经过无水乙醇洗涤后，在真空烘箱中30℃干燥处理得到球磨六方氮化硼纳米片，产率为14％。
95.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
96.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，便于具体和详细地理解本技术的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本技术提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本技术所附权利要求的保护范围内。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将六方氮化硼粉体、插层剂和球磨介质混合后进行球磨处理，制备六方氮化硼纳米片；所述插层剂包括含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物。2.根据权利要求1所述的六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物的相对数均分子量为300g/mol～10000g/mol。3.根据权利要求1所述的六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，所述插层剂包括聚乳酸、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚戊二醇、聚辛二醇、纳米纤维素、羧甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，所述六方氮化硼粉体和插层剂的质量比为1：1～500；所述六方氮化硼粉体和球磨介质的质量体积比为1g：1～100ml。5.根据权利要求1～4任一项所述的六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，所述球磨介质包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、甘油、异丙醇、正丁醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。6.根据权利要求1～4任一项所述的六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，所述球磨处理的工艺参数包括：球磨速率为50rpm～500rpm，球磨时间为1h～100h。7.一种六方氮化硼纳米片，其特征在于，所述六方氮化硼纳米片通过权利要求1～6任一项所述的六方氮化硼纳米片的制备方法制备得到。8.根据权利要求7所述的六方氮化硼纳米片，其特征在于，所述六方氮化硼纳米片的表面和/或边缘含有羟基。9.根据权利要求7或8所述的六方氮化硼纳米片，其特征在于，所述六方氮化硼纳米片的片径为1μm～15μm。10.权利要求7～9任一项所述的六方氮化硼纳米片在导热材料、阻隔功能填料、催化剂载体、聚合物填充材料、金属防腐、储能和生物药物中的应用。

技术总结
本申请所提供的六方氮化硼纳米片的制备方法中，采用包括含有羟基或羰基中的至少一种官能团的有机聚合物作为插层剂，利用聚合物分子链在球磨介质中产生的“粘性缠结效应”，克服球磨过程中研磨球-研磨球或研磨球-研磨罐之间剧烈冲击能量所造成的“冲击粉碎效应”，同时稳定球磨过程中的剪切能量，进而能够使制备得到的六方氮化硼纳米片的尺寸较大，使其满足六方氮化硼纳米片的高性能应用；并能够减少六方氮化硼纳米片的晶格缺陷。进一步地，本申请所提供的制备方法工艺简单安全、成本低、安全高效，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。景。景。


技术研发人员：丁纪恒 赵红冉 王静刚 朱锦
受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/11