《雷射液相燒蝕製備超硬立方氮化硼量子點》是依託天津大學，由劉輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雷射液相燒蝕製備超硬立方氮化硼量子點
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉輝
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
立方氮化硼作為一種超硬材料，具有與金剛石中的碳原子結構類似的原子結構，其單晶體的維氏硬度為62GPa，但其納米孿晶體的硬度甚至超過了金剛石。同時，立方氮化硼具有比金剛石更好的熱穩定性和化學穩定性。對於超硬材料，細化晶粒是提高硬度的有效手段。研究表明立方氮化硼的硬度與粒徑在幾個納米尺度仍然遵循霍爾佩奇關係。雷射液相燒蝕法是一種製備納米材料的優異手段，研究人員利用雷射液相燒蝕法製備了很多其他方法很難得到的新穎的結構以及亞穩相材料。氨硼烷是一種重要的儲氫材料，其完全脫氫後的產物為氮化硼。本項目提出採用脈衝雷射誘導氨硼烷分解製備立方氮化硼量子點的構想，得到了前期實驗結果的支持。圍繞這一構想，本項目從理論計算和實驗研究兩方面系統設計了研究方案，深入研究雷射誘導氨硼烷的脫氫機理及立方氮化硼的形成機理，調查雷射誘導儲氫材料脫氫的普適性，研究粒徑對氮化硼物相的影響，為構建氮化硼的溫度壓力相圖提供實驗依據。
結題摘要
立方氮化硼作為一種超硬材料，具有遠高於金剛石的氧化溫度（1500℃）和較大的禁頻寬度，在高精度切割和深紫外吸收和發光等領域具有廣泛的套用前景。但是目前立方氮化硼的製備方法都具有較大的局限性，並且立方氮化硼納米晶的光學性能還未見報導。本項目首先採用雷射液相燒蝕的方法，製備了立方氮化硼量子點，揭示了雷射誘導立方氮化硼的形成機理，並測試了光吸收性能；其次，本項目系統研究了C、O摻雜的BN的發光性能，通過調控不同C、O的含量及金屬離子類型，獲得了不同發光波長的BN。此外，通過雷射輻照調控了BN的C、O摻雜量，系統研究了雷射能量、輻照時間等與缺陷的關係，獲得了具有導電性的BN，並將其用在電催化領域，獲得了良好的催化性能。
