先驱体热解制备富硼、氮BCN化合物及其发光性能研究

以三聚氰胺和硼酸为原料,在水溶液中反应合成出纤维状C3N6H6（H3BO3）2先驱体,通过使其在高温氮气氛下热解制备出了富硼、氮BCN化合物.利用XRD、FT-IR、XPS、SEM、HRTEM等对热解产物进行了表征,采用FS测量了热解产物的室温光致发光光谱,研究了热解温度对产物及其光致发光性能的影响.结果表明,1000℃以上热解均可制备出乱层石墨结构富硼、氮BCN化合物.随热解温度的升高,BCN化合物中的B、N含量逐渐增大,C含量逐渐减小.BCN化合物的晶体形状为棒状或纤维状,由相互交织的平均直径在2nm左右的纳米纤维构成.这些BCN化合物均为宽带隙半导体,在340～450nm和670～705nm出现了两个很强的呈明显宽化的光致发光峰,且随热解温度的升高,短波长的发射峰波长基本呈逐渐减小的变化趋势.

BCN化合物的制备方法研究进展

BCN化合物具有特殊的电学、光学、热学、机械性能和潜在的广阔应用前景,是目前国际材料研究最活跃的领域之一。本文对各种BCN化合物(薄膜、粉末、纤维、纳米棒、纳米管)的制备方法进行了较全面的综述。

自组装中孔BCN化合物的合成与表征

以三聚氰胺和硼氢化钠为原料合成具有中孔结构的新颖硼碳氮(BCN)化合物,采用热质量-差示扫描量热(TG-DSC)、X线衍射(XRD)、氮吸附比表面积(BET)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和荧光光谱(PL)等分析手段对BCN化合物进行表征,研究BCN化合物光致发光性能。结果表明:热分解温度在600℃以上可制备出具有层状石墨结构的BCN化合物。随热分解温度升高至800℃,B、N含量增大,C含量减小,得到化学计量比为2∶1∶2的B2 CN2化合物。荧光光谱(PL)测试证明BCN化合物具有光致发光性。

BCN三元化合物的合成研究

新材料是科技进步的物质基础,其他学科的发展都依赖于材料科学的进步与发展.随着科学技术的迅速发展,人们对各种材料的性能有了更多的认识.硬度是材料最重要、最基本的性能指标之一,具有超硬性质的功能材料的合成及其性质的研究是目前凝聚态物理和材料科学领域研究的热点之一.近年来,基于硼碳氮体系结构和功能材料的理论设计和新相的发现,引起了人们在理论和实验上对硬度接近甚至超过金刚石的新型材料的研究兴趣.本文就BCN三元化合物超硬材料的研究进展做一综述.

BCN三元化合物的简单生长模型

提出了BCN三元化合物生长的简单模型.结果表明:元素的表面覆盖率、总体生长率、N元素的生长率和化合物中含N量由N流量与B和C流量和之比决定,且总体生长率存在最大值.在N流量与B和C流量和之比为定值时,B和C的流量比对此影响甚小。