得到氮化硼纳米片和DMAc的悬浮溶液；
[0075](4)将上述悬浮溶液与含有聚乙二醇的水溶液混合，在100°C下搅拌反应3h，反应后得到有机溶剂DMAc和氮化硼纳米片和聚乙二醇的水溶液形成的悬浮溶液两相；
[0076](5)将步骤⑷得到的悬浮溶液干燥，得到氮化硼纳米片，有机溶剂DMAc返回进行下一次氮化硼粉末的剥离；剥离后的氮化硼纳米片厚度为l_5nm，单次剥离率为30%。
[0077]实施例5
[0078](1)准备氮化硼粉末和有机溶剂NMP，在搅拌状态下，向高压釜中加入有机溶剂和氮化硼粉末，控制有机溶剂与氮化硼粉末质量比在5:1 ;
[0079](2)升高反应温度至180°C，反应压力0.5MPa，控制反应时间为36小时，剥离得到氮化硼纳米片和NMP的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末；
[0080](3)将氮化硼纳米片和NMP的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末移出高压釜，采用高速离心分离未剥离的氮化硼粉末，得到氮化硼纳米片和NMP的悬浮溶液；
[0081](4)将悬浮溶液与含有聚乙烯吡咯烷酮的水溶液混合，在60°C下搅拌反应3h，反应后得到有机溶剂NMP和氮化硼纳米片和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液形成的悬浮溶液两相；
[0082](5)将步骤(4)得到的悬浮溶液干燥，得到氮化硼纳米片，有机溶剂NMP返回进行下一次氮化硼粉末的剥离；剥离后的氮化硼纳米片厚度为l_5nm，单次剥离率为32%。
[0083]实施例6
[0084](5)准备氮化硼粉末和有机溶剂NMF,在搅拌状态下，向高压釜中加入有机溶剂和氮化硼粉末，控制有机溶剂与氮化硼粉末质量比在10:1 ;
[0085](6)升高反应温度至180°C，反应压力0.5MPa，控制反应时间为24小时，剥离得到氮化硼纳米片和NMF的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末；
[0086](3)将氮化硼纳米片和NMF的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末移出高压釜，采用高速离心分离未剥离的氮化硼粉末，得到氮化硼纳米片和NMF的悬浮溶液；
[0087](4)将悬浮溶液与乙酸乙酯溶剂混合，在50°C下搅拌反应3h，反应后得到有机溶剂NMF和氮化硼纳米片和乙酸乙酯形成的悬浮溶液两相；
[0088](5)将步骤(4)得到的悬浮溶液干燥，得到氮化硼纳米片，有机溶剂NMF返回进行下一次氮化硼粉末的剥离；剥离后的氮化硼纳米片厚度为l_5nm，单次剥离率为40%。
[0089]申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种液相剥离制备类石墨烯氮化硼纳米片的方法，所述方法包括如下步骤: (1)将氮化硼粉末与有机溶剂加入高压釜中，控制反应温度为25?280°C，剥离得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液以及未剥离的氮化硼粉末；和任选地， (2)分离未剥离的氮化硼粉末，将得到的氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液与水溶液或沸点温度小于300°C的低沸点溶剂混合，得到氮化硼纳米片和水溶液或低沸点溶剂形成的悬浮溶液以及有机溶剂，将有机溶剂分离出，干燥氮化硼纳米片和水溶液或低沸点溶剂形成的悬浮溶液，得到类石墨烯氮化硼纳米片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应温度为150?250°C； 优选地，所述反应时间为I?72小时，优选12?48小时。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述高压釜通入气体，气体压力不高于1MPa ； 优选地，控制反应压力为不超过6MPa，优选0.4?1.6MPa。4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂与氮化硼粉末质量比为I?50:1，优选为5?20:1 ; 优选地，加料在搅拌状态下进行； 优选地，所述有机溶剂选自N-甲基甲酰胺、二甲基酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或乙丙醇中的任意一种或者至少两种所形成的混合溶剂。5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述水溶液为表面活性剂的水溶液，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的任意一种或者至少两种的组合； 优选地，所述水溶液为含有十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇中的任意一种或者至少两种的组合的水溶液，优选水和十八烷基苯磺酸钠形成的水溶液； 优选地，所述低沸点溶剂为乙醇、甲醇、乙酸乙酯、石油醚或四氢呋喃中的任意一种或者至少两种形成的混合溶剂，优选四氢呋喃。6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，步骤⑵所述混合温度为20?100°C，优选 25°C ； 优选地，步骤(2)所述混合时间为I?8小时，优选3小时； 优选地，步骤(2)分离出的有机溶剂返回步骤(I)循环利用。7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，步骤(I)具体包括如下步骤: (Ia)在搅拌状态下，向高压釜中加入有机溶剂和氮化硼粉末，控制有机溶剂与氮化硼粉末质量比为I?50:1 ; (Ib)升高反应温度至25?280°C，反应压力最大至6MPa，控制反应时间为I?72小时，剥离得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末。8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，步骤(I)具体包括如下步骤: (la’)在搅拌状态下，向高压釜中加入有机溶剂和氮化硼粉末，控制有机溶剂与氮化硼粉末质量比为5?20:1 ； (lb，)升高反应温度至150?250°C，反应压力为0.4?1.6MPa，控制反应时间为12?24小时，剥离得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末。9.如权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)具体包括如下步骤: (2a)将氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末移出高压釜，采用高速离心分离未剥离的氮化硼粉末，得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液； (2b)将氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液与水溶液或低沸点溶剂混合，在20?100°C下搅拌混合I?8h，得到氮化硼纳米片和水溶液或低沸点溶剂形成的悬浮溶液以及有机溶剂； (2c)将氮化硼纳米片和水溶液或低沸点溶剂形成的悬浮溶液干燥得到类石墨烯氮化硼纳米片，有机溶剂返回循环利用； 优选地，步骤(2)具体包括如下步骤: (2a)将氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末移出高压釜，采用高速离心分离未剥离的氮化硼粉末，得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液； (2b’ )将氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液与水溶液或低沸点溶剂混合，在25°C下搅拌混合3h，得到氮化硼纳米片和水溶液或低沸点溶剂形成的悬浮溶液以及有机溶剂； (2c)将氮化硼纳米片和水溶液或低沸点溶剂形成的悬浮溶液干燥得到类石墨烯氮化硼纳米片，有机溶剂返回循环利用。10.如权利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (Γ )在搅拌状态下，向高压釜中加入有机溶剂和氮化硼粉末，控制有机溶剂与氮化硼粉末质量比为5?20:1，反应温度为150?250°C，反应时间为12?48小时，剥离得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末； (2a’ )将氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液和未剥离的氮化硼粉末离心分离，得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液； (2b”)将该悬浮溶液与十八烷基苯磺酸钠的水溶液或四氢呋喃溶剂在25°C下搅拌混合3h，得到氮化硼纳米片和十八烷基苯磺酸钠的水溶液或四氢呋喃形成的悬浮溶液以及有机溶剂； (2c’)将得到的氮化硼纳米片和十八烷基苯磺酸钠的水溶液或四氢呋喃形成的悬浮溶液以及有机溶剂两相分离后，干燥悬浮溶液，得到类石墨烯氮化硼纳米片，有机溶剂返回循环利用。
【专利摘要】本发明涉及一种高温液相剥离大规模制备类石墨烯氮化硼纳米片的方法，将氮化硼粉末与有机溶剂混合后送入高压釜中，控制反应温度、压力和时间，得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液以及未剥离的氮化硼粉末，该悬浮溶液通过离心分离除去未剥离的氮化硼粉末，得到氮化硼纳米片和有机溶剂形成的悬浮溶液。悬浮溶液与水溶液或低沸点溶剂(这些溶剂与参与剥离的有机溶剂互溶性较小)混合后得到新的氮化硼纳米片悬浮液，干燥后即可得到类石墨烯氮化硼纳米片粉末，参与液相剥离的有机溶剂返回进行下一次使用。本发明中制得的类石墨烯氮化硼纳米片的厚度1-10nm，单次剥离率高达30％，能够实现大规模生产。
【IPC分类】C01B21/064, B82Y30/00
【公开号】CN105253862
【申请号】CN201410335791
【发明人】郑诗礼, 李平, 张懿
【申请人】中国科学院过程工程研究所
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年7月15日