氮化硼BN：未来二维材料的新选择
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发布日期：2019-05-28 11:01:46【大 中 小】
信息摘要：和碳纳米管不同，BN纳米管是电绝缘体，而且还具有比碳纳米管更好的热稳定性和化学稳定性。热稳定性的提高，再加上较强的中子辐射抵抗能力，意味着BN纳米管可被用到类似于外太空这样的极端环境中...
和碳纳米管不同，BN纳米管是电绝缘体，而且还具有比碳纳米管更好的热稳定性和化学稳定性。热稳定性的提高，再加上较强的中子辐射抵抗能力，意味着BN纳米管可被用到类似于外太空这样的极端环境中去。
通过研究这些复合材料的撕裂行为，并观察材料结构如何对扭转进行响应，科学家们发现粘附能力取决于使用的聚合物。这种超高强度的理论解释是因为是两种元素的化合物，而氮原子较硼原子拥有更多的质子，因此两者间的电荷分布不均匀，并使电子云分布向氮的原子核移动。这使得BN纳米管与聚合物之间的电荷相互作用更强。
BN纳米管的另一个优点是它们具备压电性能：即在压力下可以产生电势。在2017年，还发现了另一种可能非常重要的应用。莱斯大学（Rice University）的科学家们制造出一种由可吸收二氧化碳的二维六角氮化硼片组成的氮化硼泡沫。鉴于满足《巴黎协定》的许多测算要求二氧化碳排放量为负，科学家一直在努力思考如何从大气中吸收二氧化碳。经典的解决方案是使用生物燃料，并捕获燃烧时释放的二氧化碳。但根据一些测算，所需的生物燃料会占用地球上太多的土地。
BN泡沫有望成为吸收CO2的候选材料；在分子动力学模拟中，它可以吸收相当于其自身重量340％的CO2。自身是多孔且形状可调，这意味着它适用于过滤不同种类的气体。泡沫是通过冷冻干燥二维氮化硼层，然后加入聚乙烯醇（PVA）来形成的。
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