CN107364839A - 氮化硼分散剂、液相剥离二维氮化硼纳米片的方法及其应用 - Google Patents

氮化硼分散剂、液相剥离二维氮化硼纳米片的方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一类氮化硼分散剂、液相剥离二维B3N4纳米片的方法及其应用。所述氮化硼分散剂包括能够通过物理作用与氮化硼结合而使氮化硼稳定分散于分散介质中的苯胺低聚物。本发明利用易于合成、低成本的苯胺低聚物作为氮化硼分散剂，并将该分散剂与氮化硼在分散介质，例如有机溶剂中简单混合，通过两者之间的物理相互作用，即可大幅提升氮化硼，特别是氮化硼二维纳米材料在有机溶剂中的分散度及分散稳定性；而且，籍由所述苯胺低聚物，还可以通过简单的液相剥离方法获得氮化硼纳米片，其无损于氮化硼的物理结构和化学性能；另外本发明中应用于氮化硼分散或氮化硼纳米片剥离的分散介质可以循环使用，能够降低成本、减少有机物排放，利于规模化实施。

Description

氮化硼分散剂、液相剥离二维氮化硼纳米片的方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种氮化硼纳米片的剥离、分散方法，特别涉及一类氮化硼分散剂、通过物理方法制备氮化硼分散体以及可再分散氮化硼粉体的方法。
背景技术
氮化硼纳米片是类石墨烯二维纳米材料的一种，具有优异的物理和化学性能，良好的导热性、介电性、化学稳定性和耐磨性等，应用前景广阔。氮化硼纳米片由于层间的离子相互作用而容易团聚在一起，致使其在有机溶剂或水中的溶解度有限，从而很大程度上限制了其应用。氮化硼二维纳米片的制备方法主要包括“自下而上”的合成法和“自上而下”的剥离法两大类。“自下而上”合成方法主要为化学气相沉积(CVD)法，此方法制备成本高且不易控制，难以规模化生产。“自上而下”的剥离法主要是利用各种方式对抗氮化硼纳米片之间强烈的离子键相互作用力从而实现二维片层纳米片的剥离。目前剥离法主要包括机械剥离法(如胶带剥离法、球磨法和流体剥离法)和化学剥离法(主要包括液相剥离法、化学功能法和离子插入剥离法等)。例如，有研究人员将氮化硼粉体通过胶带剥离的方法得到约10个原子厚的氮化硼纳米片，此方法简单易行，但不易控制且产量低。也有研究人员利用球磨法(通过硬球和氮化硼层状结构的碰撞)实现了氮化硼片层的剥离。又例如，CN102976295A通过将一定量的碱和氮化硼粉体混合研磨，并加热至碱金属熔点50℃以上反应一定时间，得到剥离的氮化硼纳米片；CN105253862A通过将氮化硼粉末和有机溶剂混合送入高压釜中，再通过控制反应的温度、压力和时间，得到氮化硼纳米片在有机溶剂中的悬浮液；CN103626141A涉及了一种利用强酸和高锰酸钾强氧化剂通过化学反应剥离六方氮化硼纳米片的方法；CN104803363A主要是利用高剪切分散乳化机对六方氮化硼进行剪切剥离，实现了对六方氮化硼的高效剥离。但前述的现有氮化硼纳米片的制备方法普遍存在操作难度大，成本高，难以规模化实施的缺陷，而且所获氮化硼纳米片产品质量不稳定，亦很难获得片层数单一的少层或单层氮化硼纳米片。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种氮化硼分散剂、液相剥离制备二维氮化硼纳米材料(B3N4纳米片)的方法、其制备方法及应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一类氮化硼分散剂，其包括苯胺低聚物，且所述苯胺低聚物能够通过物理作用与氮化硼结合而使氮化硼稳定分散于分散介质内。
进一步的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
进一步的，所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料。
进一步的，所述分散介质包括水或有机溶剂或高分子树脂，优选为有机溶剂。
本发明实施例还提供了一类氮化硼与苯胺低聚物的复合物，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
本发明实施例还提供了一类苯胺低聚物作为氮化硼分散剂的用途，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
本发明实施例还提供了一种液相剥离制备二维氮化硼纳米材料的方法，其包括：将苯胺低聚物与氮化硼粉体在有机溶剂中充分混合，形成二维氮化硼纳米材料的稳定分散液。
本发明实施例还提供了一类氮化硼分散体，其包含：分散介质；以及，分散于所述分散介质中的、如前所述的任一种复合物。
本发明实施例还提供了一种氮化硼分散体的制备方法，其包括：将氮化硼及所述苯胺低聚物于分散介质中均匀混合形成稳定分散体。
本发明实施例还提供了一种可再分散氮化硼粉体，它是通过去除如前所述的任一种氮化硼分散体中的分散介质而获得的粉体，且所述粉体能够被再次直接分散于所述分散介质中。
本发明实施例提供了一种基于物理方法实现氮化硼分散和再分散方法，其包括：
将氮化硼及如前所述的任一种苯胺低聚物于分散介质中均匀混合形成稳定分散体，
去除所述分散体中的分散介质而获得氮化硼与苯胺低聚物的复合物，
以及，将所述复合物再次分散于分散介质中，再次形成稳定分散体。
进一步的，所述分散介质优选自有机溶剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：利用易于合成、成本低廉的苯胺低聚物作为氮化硼分散剂，并将该分散剂与氮化硼在分散介质，例如有机溶剂中简单混合，通过两者之间的物理相互作用，即可大幅提升氮化硼，特别是氮化硼二维纳米材料在有机溶剂中的分散度及分散稳定性；而且，籍由所述苯胺低聚物，还可以通过简单的液相剥离方法获得氮化硼纳米片，其无损于氮化硼的物理结构和化学性能；另外，本发明中应用于氮化硼分散或氮化硼纳米片剥离的分散介质，特别是有机溶剂可以循环使用，能够降低成本、减少有机物排放、过程清洁高效且操作简便，利于规模化实施。
附图说明
图1是剥离前的六方氮化硼的SEM图；
图2是本发明实施例1中氮化硼在无分散剂及有分散剂作用下的分散和再分散的照片；
图3a-图3b是本发明实施例1中剥离后的氮化硼二维纳米片的TEM图。
具体实施方式
如前所述，六方氮化硼二维纳米片由于片层间存在强烈的离子相互作用(参阅图1)，在普通溶剂中容易发生团聚致使其分散效果不佳(参阅图2)，本案发明人经长期研究和大量实践，特提出本发明的技术方案，并获得了出乎意料的良好技术效果。如下将对本发明的技术方案及其效果等进行详细的阐述。
本发明实施例的一个方面提供了一种氮化硼分散剂，其包括苯胺低聚物，且所述苯胺低聚物能够通过物理作用与氮化硼结合而使氮化硼稳定分散于分散介质内。
进一步的，所述氮化硼分散剂选自具有芳香结构的苯胺低聚物。
进一步的，在无需加入任何添加剂和反应剂的情况下，仅通过简单的物理混合(例如机械搅拌、超声、振荡等物理方式，当然在一些实施方案中也可配合其它合适的非物理方法)，并利用所述分散剂与氮化硼之间的物理弱相互作用，就能使氮化硼在分散介质(例如有机溶剂)中实现稳定分散。
进一步的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
前述的苯胺低聚物亦称苯胺齐聚物，其包含的苯胺共轭链段短于聚苯胺，电活性与聚苯胺相似，但分子中不存在缺陷，且具有更好的溶解性。
进一步的，所述苯胺低聚物能够通过物理作用与氮化硼结合，从而使氮化硼在分散介质(特别是有机溶剂)中的最大分散度达到10mg/mL(优选为0.1mg/mL～5mg/mL)。需要说明的是，此处所述的“最大分散度”对应于采用最低有效量的氮化硼分散剂的情况。
适用于本发明的苯胺低聚物可以从商购途径获取，也可以参考文献(例如，《CHEM.COMMUN.》，2003年,第2768-2769页；《Synthetic Metals》,2001年,第122卷第237-242页；CN101811997A；CN 1369478A、CN 1204655A等)自制。
进一步的，所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料，优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
进一步的，所述分散介质包括水或有机溶剂，高分子树脂等，优选为有机溶剂，尤其优选自低沸点溶剂和/或高沸点极性有机溶剂，例如可优选自乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯仿和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合。
本发明实施例的一个方面还提供了氮化硼与苯胺低聚物的复合物，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
较为优选的，所述苯胺低聚物与氮化硼的重量比为0.1～10:1，尤其优选为0.2～2:1。
进一步的，所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料，优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
本发明实施例的一个方面还提供了一类苯胺低聚物作为氮化硼分散剂的用途，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
进一步的，所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料，优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
本发明实施例的一个方面还提供了一种液相剥离制备二维氮化硼纳米材料的方法，其包括：将苯胺低聚物与氮化硼粉体在有机溶剂中充分混合(例如通过机械搅拌、超声等物理方式混合)，形成二维氮化硼纳米材料的稳定分散液。
较为优选的，所述方法包括：将苯胺低聚物与氮化硼粉体在有机溶剂中充分混合形成二维氮化硼纳米材料的稳定分散液，之后对所述稳定分散液进行离心处理，收集获得二维氮化硼纳米材料与苯胺低聚物的复合物。
较为优选的，所述方法包括：选用超声、搅拌、振荡等物理方式中的至少一种使苯胺低聚物与氮化硼粉体在有机溶剂中充分混合。
进一步的，所述氮化硼分散剂包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
进一步的，所述有机溶剂优选自低沸点溶剂和/或高沸点极性有机溶剂，例如可优选自乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯仿和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合。
进一步的，所述二维氮化硼纳米材料为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
本发明的液相剥离氮化硼的方法借助苯胺类低聚物和氮化硼之间的物理相互作用，可以实现氮化硼在有机溶剂中的剥离和良好分散，整个剥离过程操作简单，不要需要苛刻的反应条件(如高温、高压、强酸和强碱等反应条件)，利于规模化生产和开展其下游产品的应用。
本发明实施例的一个方面还提供了一类氮化硼分散体，其包含：分散介质；以及，分散于所述分散介质中的、如前所述的任一种复合物。
进一步的，所述氮化硼分散体为流体状分散体，优选为液态分散体或浆料。
进一步的，所述分散介质包括水、有机溶剂中的任意一种或两种以上的组合，优选自有机溶剂，例如前文所列举的多种有机溶剂。
优选的，所述氮化硼分散体包含的氮化硼可高达10mg/mL(优选为0.1mg/mL～5mg/mL)。
本发明实施例的一个方面还提供了一类氮化硼分散体的制备方法，其包括：将氮化硼及苯胺低聚物于分散介质中均匀混合形成稳定分散体。
优选的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
进一步的，所述苯胺低聚物与氮化硼的重量比优选为0.1～10:1，尤其优选为0.2～2:1；
进一步的，所述氮化硼优选为二维氮化硼纳米材料，尤其优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
进一步的，所述分散介质包括水、有机溶剂中的任意一种或两种以上的组合，优选自有机溶剂，例如前文所列举的多种有机溶剂。
优选的，所述稳定分散体包含的氮化硼可高达10mg/mL(优选为0.1mg/mL～5mg/mL)。
本发明实施例的一个方面还提供了一种可再分散氮化硼粉体，它是通过去除如前所述的任一种氮化硼分散体中的分散介质而获得的粉体，且所述粉体能够被再次直接分散于所述分散介质中。
本发明实施例的一个方面还提供了一种基于物理方法实现的氮化硼分散和再分散方法，其包括：
将氮化硼及苯胺低聚物于分散介质中均匀混合形成稳定分散体，
去除所述分散体中的分散介质而获得氮化硼与苯胺低聚物的复合物，
以及，将所述复合物再次分散于分散介质中，再次形成稳定分散体。
优选的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
优选的，所述分散介质包括水、有机溶剂中的任意一种或两种以上的组合，尤其优选自有机溶剂，进一步优选自低沸点溶剂和/或高沸点极性有机溶剂，例如可优选自乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯仿和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合。
和/或，所述氮化硼优选为二维氮化硼纳米材料，尤其优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
所述复合物中苯胺低聚物与氮化硼的重量比为0.1～10:1，优选为0.2～2:1。
在一些实施方案中，所述方法还可包括：将氮化硼及苯胺低聚物于有机溶剂中均匀混合形成稳定分散液，之后对所述稳定分散液进行干燥处理(即移除有机溶剂)而形成呈粉体状的所述复合物。
其中，所述干燥处理的方式至少可选自喷雾干燥、旋转蒸发和真空干燥中的任意一种，但不限于此。
本发明的氮化硼分散和再分散方法操作简便，成本低廉，利于规模化制备，所获的可再分散的氮化硼复合粉末在功能性涂料、导热和复合材料增强等领域具有广阔的应用前景。
下面将结合若干实施例及附图对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而并非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1苯胺三聚体的合成及其用于氮化硼二维纳米片在有机溶剂中的剥离
1、苯胺三聚体的合成：对苯二胺硫酸盐(8.87g)，苯胺(5.56g)加入到1M的盐酸溶液(500mL)的三颈烧瓶中，冷却至-5℃。150mL过硫酸铵(13.62g)的盐酸(1M)溶液通过滴液漏斗缓慢滴加至上述反应瓶中,待滴加完毕之后，继续搅拌反应1h，将反应产物进行抽滤，用大量去离子水清洗，得到墨绿色的固体产物。然后用10％的氨水溶液清洗产物，再用去离子水清洗两次，最后将产物置于40℃的真空干燥箱中干燥待用。
2、将获得的苯胺三聚体和氮化硼粉末按一定比例混合，并分别溶于乙醇(EtOH)和四氢呋喃(THF)中，超声分散10分钟，检验氮化硼在苯胺低聚物的作用下的分散效果，如表1和表2所示。
参阅图2中的A所示，未添加苯胺三聚体的氮化硼粉末在四氢呋喃(THF)和乙醇(EtOH)等常规有机溶剂中极易发生聚集。再请参阅图2中的B所示，氮化硼在苯胺低聚物作用下剥离，且苯胺三聚体-氮化硼复合物在乙醇和四氢呋喃等有机溶剂中能形成稳定分散液(氮化硼含量可达5mg/mL)，且无明显沉淀。又请参阅图2中的C所示系分散剂功能化的氮化硼粉体(氮化硼二维纳米片)，而其中D所示是该功能化的氮化硼粉体在苯胺低聚物分散剂的作用下可再次稳定分散到有机溶剂中，且30天内无明显沉淀发生。
另外，请参阅图3a-图3b所示为本实施例所获剥离后的典型氮化硼二维纳米片(六方氮化硼纳米片)的TEM照片。
表1氮化硼二维纳米片在乙醇中的分散能力(苯胺三聚体-氮化硼质量比1:2)
表2氮化硼二维纳米片在THF中的分散能力(苯胺三聚体-氮化硼质量比1:2)
5mg/10mL 10mg/10mL 25mg/10mL 50mg/10mL 100mg/10mL
良好 良好 良好 良好 有沉淀
实施例2苯胺四聚体的合成及其用于氮化硼油性分散液
1、向500mL的圆底烧瓶中依次加入N-苯基对苯二胺(11.08g,60mmol)，丙酮(300mL)，盐酸(1M,75mL)溶液，去离子水(300mL)，搅拌至完全溶解。然后将过硫酸铵(13.6g,60mmol)的盐酸溶液中(1M,150mL)逐渐滴加到上述溶液中，滴加完毕后，在-5℃下反应3小时，反应结束，用布氏漏斗进行抽滤，之后再用10wt％的氨水清洗，再用大量去离子水清洗两次，最后，放在40℃的真空干燥箱中干燥待用。
2、将获得的苯胺四聚体和氮化硼粉体按一定比例溶于THF或DMF中，超声分散10分钟，检验其在溶剂中的分散效果，如表3和表4所示，苯胺四聚体-氮化硼复合物浓度在5mg/mL以下时，在四氢呋喃中能形成稳定分散液，且30天内无明显沉淀发生。
表3苯胺四聚体-氮化硼在THF分散效果(本实验重量比为1:2)
5mg/10mL 10mg/10mL 25mg/10mL 50mg/10mL 100mg/10mL
良好,无明显沉淀 良好，无明显沉淀 良好，无明显沉淀 良好，无明显沉淀 有沉淀物
表4苯胺四聚体-氮化硼的在DMF中的分散效果(本实验重量比为1:2)
5mg/10mL 10mg/10mL 25mg/10mL 50mg/10mL 100mg/10mL
良好,无明显沉淀 良好，无明显沉淀 良好，无明显沉淀 良好，无明显沉淀 有沉淀物
需要说明的是，如上实施例所采用的石墨烯分散剂、分散介质、各类原料及工艺条件均是较为典型的范例，但经过本案发明人大量试验验证，于上文所列出的其它石墨烯分散剂、分散介质、原料及工艺条件等也均是适用的，并也均可达成本发明所声称的技术效果。
又及，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
应当理解，以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种氮化硼分散剂，其特征在于包括苯胺低聚物，且所述苯胺低聚物能够通过物理作用与氮化硼结合而使氮化硼稳定分散于分散介质内。
2.根据权利要求1所述的氮化硼分散剂，其特征在于：所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料，优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片；和/或，所述分散介质包括水或有机溶剂，优选为有机溶剂，尤其优选自低沸点溶剂和/或高沸点极性有机溶剂，进一步优选自乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯仿和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合。
3.氮化硼与苯胺低聚物的复合物，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求3所述的复合物，其特征在于：所述苯胺低聚物与氮化硼的重量比为0.1～10:1，优选为0.2～2:1；和/或，所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料，优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
5.苯胺低聚物作为氮化硼分散剂的用途，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述氮化硼为二维氮化硼纳米材料，优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
7.一种液相剥离制备二维氮化硼纳米材料的方法，其特征在于包括：将苯胺低聚物与氮化硼粉体在溶剂中充分混合，形成二维氮化硼纳米材料的稳定分散液。
8.根据权利要求7所述的液相剥离制备二维氮化硼纳米材料的方法，其特征在于包括：将苯胺低聚物与氮化硼粉体在有机溶剂中充分混合形成二维氮化硼纳米材料的稳定分散液，之后对所述稳定分散液进行离心处理，收集获得二维氮化硼纳米材料与苯胺低聚物的复合物。
9.根据权利要求7或8所述的液相剥离制备二维氮化硼纳米材料的方法，其特征在于包括：选用超声、搅拌、振荡方式中的至少一种使苯胺低聚物与氮化硼粉体在有机溶剂中充分混合；和/或，所述氮化硼分散剂包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述有机溶剂优选自低沸点溶剂和/或高沸点极性有机溶剂，进一步优选自乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯仿和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述二维氮化硼纳米材料为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片。
10.一种氮化硼分散体，其特征在于包含：分散介质；以及，分散于所述分散介质中的如权利要求3-4中任一项所述的复合物。
11.根据权利要求10所述的氮化硼分散体，其特征在于：所述氮化硼分散体为流体状分散体，优选为液态分散体或浆料；和/或，所述分散介质包括水、有机溶剂中的任意一种或两种以上的组合，优选自有机溶剂；和/或，所述氮化硼分散体包含10mg/mL以下的氮化硼，优选包含0.01mg/mL～5mg/mL的氮化硼。
12.一种氮化硼分散体的制备方法，其特征在于包括：将氮化硼及苯胺低聚物于分散介质中均匀混合形成稳定分散体；
优选的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述苯胺低聚物与氮化硼的重量比优选为0.1～10:1，尤其优选为0.2～2:1；
和/或，所述氮化硼优选为二维氮化硼纳米材料，尤其优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片；
和/或，所述分散介质包括水、有机溶剂中的任意一种或两种以上的组合，优选自有机溶剂；
和/或，优选的，所述稳定分散体包含10mg/mL以下的氮化硼，优选包含0.01mg/mL～5mg/mL的氮化硼。
13.一种可再分散氮化硼粉体，其特征在于它是通过去除权利要求10-11中任一项所述的氮化硼分散体中的分散介质而获得的粉体，且所述粉体能够被再次直接分散于所述分散介质中。
14.一种基于物理方法实现的氮化硼分散和再分散方法，其特征在于包括：
将氮化硼及苯胺低聚物于分散介质中均匀混合形成稳定分散体，
去除所述分散体中的分散介质而获得氮化硼与苯胺低聚物的复合物，
以及，将所述复合物再次分散于分散介质中，再次形成稳定分散体；
优选的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，优选的，所述分散介质包括水、有机溶剂中的任意一种或两种以上的组合，尤其优选自有机溶剂，进一步优选自低沸点溶剂和/或高沸点极性有机溶剂，更进一步的优选自乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯仿和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述氮化硼优选为二维氮化硼纳米材料，尤其优选为厚度为1～20nm的氮化硼纳米片；
和/或，所述复合物中苯胺低聚物与氮化硼的重量比为0.1～10:1，优选为0.2～2:1。
15.根据权利要求14所述的基于物理方法的实现氮化硼分散和再分散方法，其特征在于包括：将氮化硼及苯胺低聚物于有机溶剂中均匀混合形成稳定分散液，之后对所述稳定分散液进行干燥处理而形成呈粉体状的所述复合物；所述干燥处理的方式选自喷雾干燥、旋转蒸发和真空干燥中的至少一种。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111019745A (zh) * 2019-12-01 2020-04-17 苏州福瑞斯德新材料科技有限公司 一种含MoS2的非水溶性微量润滑液
CN113772732A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 江南大学 一种利用deet剥离制备二维材料纳米片的方法
CN114479990A (zh) * 2022-02-09 2022-05-13 王旭锋 一种润滑油添加剂及其制备方法和应用
CN114806305A (zh) * 2022-06-07 2022-07-29 广东美涂士建材股份有限公司 一种水性金属防腐涂料及其制备方法
CN114940923A (zh) * 2022-05-06 2022-08-26 南通科星化工股份有限公司 一种高性能水溶性半合成切削液及制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954028A (zh) * 2004-04-13 2007-04-25 塞威公司 模块式聚（亚苯基亚乙炔基）的合成方法以及微调它们的电子性能以实现纳米材料的官能化
US20100009165A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Zyvex Performance Materials, Llc Multifunctional Nanomaterial-Containing Composites and Methods for the Production Thereof
CN102993435A (zh) * 2012-11-26 2013-03-27 北京航空航天大学 一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物及其制备方法
CN103086362A (zh) * 2012-12-11 2013-05-08 武汉工程大学 电活性苯胺齐聚物修饰石墨烯的制备方法
KR20150028745A (ko) * 2013-09-06 2015-03-16 한국과학기술원 육방정 질화붕소 나노시트/세라믹 나노 복합 분말 및 그의 제조 방법, 및 육방정 질화붕소/세라믹 나노 복합 소재 및 그의 제조 방법
CN104520383A (zh) * 2012-07-31 2015-04-15 国际商业机器公司 用于光刻法的水分散性导电性含氟聚苯胺组合物
CN104538086A (zh) * 2014-12-05 2015-04-22 北京航空航天大学 水性导电高分子-石墨烯分散液及其制备方法
CN204461194U (zh) * 2014-12-24 2015-07-08 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种复合导热片

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954028A (zh) * 2004-04-13 2007-04-25 塞威公司 模块式聚（亚苯基亚乙炔基）的合成方法以及微调它们的电子性能以实现纳米材料的官能化
US20100009165A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Zyvex Performance Materials, Llc Multifunctional Nanomaterial-Containing Composites and Methods for the Production Thereof
CN104520383A (zh) * 2012-07-31 2015-04-15 国际商业机器公司 用于光刻法的水分散性导电性含氟聚苯胺组合物
CN102993435A (zh) * 2012-11-26 2013-03-27 北京航空航天大学 一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物及其制备方法
CN103086362A (zh) * 2012-12-11 2013-05-08 武汉工程大学 电活性苯胺齐聚物修饰石墨烯的制备方法
KR20150028745A (ko) * 2013-09-06 2015-03-16 한국과학기술원 육방정 질화붕소 나노시트/세라믹 나노 복합 분말 및 그의 제조 방법, 및 육방정 질화붕소/세라믹 나노 복합 소재 및 그의 제조 방법
CN104538086A (zh) * 2014-12-05 2015-04-22 北京航空航天大学 水性导电高分子-石墨烯分散液及其制备方法
CN204461194U (zh) * 2014-12-24 2015-07-08 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种复合导热片

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CAKMAKCI, EMRAH ET AL: "Preparation and Characterization of Polyaniline/Hexagonal Boron Nitride Composites", 《HIGH TEMPERATURE MATERIALS AND PROCESSES》 *
帅词俊 等著: "《3D打印人工骨原理与技术》", 31 March 2016, 中南大学出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111019745A (zh) * 2019-12-01 2020-04-17 苏州福瑞斯德新材料科技有限公司 一种含MoS2的非水溶性微量润滑液
CN113772732A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 江南大学 一种利用deet剥离制备二维材料纳米片的方法
CN113772732B (zh) * 2021-09-26 2022-05-06 江南大学 一种利用deet剥离制备二维材料纳米片的方法
CN114479990A (zh) * 2022-02-09 2022-05-13 王旭锋 一种润滑油添加剂及其制备方法和应用
CN114940923A (zh) * 2022-05-06 2022-08-26 南通科星化工股份有限公司 一种高性能水溶性半合成切削液及制备方法
CN114806305A (zh) * 2022-06-07 2022-07-29 广东美涂士建材股份有限公司 一种水性金属防腐涂料及其制备方法

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