莱斯大学 在透射电子显微镜下看到的在莱斯制造的功能化六方氮化硼薄片
信用:天使马蒂集团 六方氮化硼很坚硬，但是莱斯大学的科学家们让它更容易相处
二维氢氮化硼是一种绝缘材料，也被称为“白色石墨烯”，硬度是钢的四倍，是一种优秀的导热体，这对于依赖它来增强性能的复合材料来说是一个好处
这些品质也使得氢能很难修改
它由硼和氮原子交替组成的紧密六边形晶格对变化具有很强的抵抗力，不像石墨烯和其他二维材料那样可以很容易地用其他元素进行修饰——也就是功能化
化学家安吉尔·马蒂的水稻实验室已经发表了一个用碳链增强氢氰酸的方案
这使得二维硬汉变成了一种保持强度的材料，但更适合与聚合物或复合材料中的其他材料结合
该实验室在美国化学学会物理化学杂志上发表的论文表明，氢氮化硼在有机溶剂中也更容易分散
马蒂和他的团队修改了比卢普斯-伯奇反应过程，他们已经成功地使用该过程来改变氮化硼纳米管，以攻击氢氮化硼的防御并共价连接碳
桦树还原，在20世纪40年代被发现，并在2004年由莱斯化学荣誉退休教授爱德华·比卢普斯增强，使碳纳米管功能化，释放电子与其他原子结合
在莱斯过程中，马蒂和他的团队可以通过改变反应中锂的含量来控制氢化硼的官能化量
锂是一种碱金属，当与液态氨结合时会释放出自由电子
混合氢氮化硼薄片和碳源，在这种情况下是1-溴代十二烷，反应产生烷基，一种与氢氮化硼反应并形成键的化学物质
赖斯的科学家们已经使在六方氮化硼中添加碳链变得更加简单，六方氮化硼是一种比钢坚硬得多的2D材料，也是一种优秀的导热体
信用:天使马蒂集团 马蒂说，这是目前发现的最好的改性氢氮化硼的方法，即使在高温下也能抵抗变化
“你取一点石墨，放在800摄氏度的炉子里，它就会消失，”他说
“你拿着六方氮化硼做同样的事情，它仍然会在那里对你微笑
“这让你知道它有多稳定，这就是我们想要解决的问题，”马蒂说
“这种材料适合某些应用，但要控制其制造性能，你必须在表面接枝不同的基团
" 他说锂和氢氮化硼的摩尔比为20比1优化了碳链在表面和边缘的接枝过程
因为氢氮化硼在高温下保持稳定，它可以通过简单地烧掉功能链而恢复到原始状态
马蒂说，虽然氢氮化硼具有天然的亲水性(吸水性)，但功能性碳使其近乎超疏水(防水)，这是制作保护膜的良好性能
但是即使当增强时，薄片仍然易于分散在非极性溶剂中
马蒂说，他的团队正在探索其他种类的分子可以移植到白色石墨烯上
“那苯团呢？乙醚呢？那会让它和其他材料兼容的群体呢？ “人们对制造氢氮化硼、氮化硼纳米管和聚合物的复合材料很感兴趣，”他说
“最终，我们希望将不同的基团移植到氢氮化硼上，并建立一个功能基团库，类似于一个工具箱，可以用于这些材料
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