氮化硼纳米管|立方氮化硼超硬磨料|环氧树脂/氧化锌晶须/氮化硼导热绝缘复合材料
与传统氧化物载体、多孔碳载体相比,多孔氮化硼材料具有良好的高温稳定性和抗酸碱腐蚀性能,即使在较高温度下,其化学性能及热性能变化很小,尤其是氮化硼材料能使负载的贵金属(如Pt)更好地保持还原态,在深度氧化等反应中表现出优于传统催化剂载体的性能。
利用MgO/h-BN复合载体负载的Ru基氨合成催化剂对氨合成反应进行催化,由于MgO/h-BN载体上存在较多的碱性位,所以表现出优秀的催化活性;G.Postole等利用两种不同比表面积(115m2/g、184m2/g)的氮化硼作为负载剂,钯作为催化剂对丙烯氧化反应进行催化,结果发现氮化硼中含有氧元素时负载的氧化钯催化剂比纯氮化硼的催化效果更好。可以预见,多孔氮化硼材料将有望在多领域成为新一代高性能催化剂载体。
目前学者们已经研究出很多制备高比表面积氮化硼的方法,常用的有水(溶剂)热法、化学气相沉积法、模板法等,但它们多少都存在一些缺点,使得多孔氮化硼载体目前还不能很好地适应工业化生产。
①模板法:模板法是以模板为主体构型去控制、影响和修饰材料的形貌、控制尺寸进而决定材料性质,根据所用模板性质不同,该方法分为以共价键维持其特定结构的硬模板和以分子内的弱相互作用维持其结构的软模板两大类。采用硬模板可以将模板的孔结构复制到氮化硼中,得到高比表面的多孔氮化硼材料,但此法虽然可以有效控制孔的大小,但是过程繁琐;而软模板法就更不适合了,与硬模板法相比它不仅制备周期更长而且成本也更高。
③水(溶剂)热法:水(溶剂)合成法是将水溶液(或者有机溶剂)作为反应载体,然后在高温(100℃-1000℃)、高压(1MPA-1GMPa)的反应条件下,反应物重新结晶。但这个方法的缺点在于,一是制备过程中对反应条件控制难,难以控制生成目标孔结构;二是产率较低,不利于工业化生产。
②化学气相沉积法:化学气相沉积法又称催化裂解法。该方法原理是应用气态物质在固体上发生化学反应并产生固态沉淀物的一种工艺。这种工艺的优势在于制备原理简单、原料成本较低;缺点则是过程可控性低,不适合工业生产。
综上所述,寻找一种能稳定制备高比表面、高晶化度、稳定性更好的多孔氮化硼材料的工艺将是未来的发展方向。
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