辐射还原-剥离法制备纳米金属/氮化硼纳米片复合催化剂

编号：NMJS07775

篇名：辐射还原-剥离法制备纳米金属/氮化硼纳米片复合催化剂

作者：姜志文 朱文刚 许国庆 徐项鉴非 汪谟贞 陈洪兵 黄玮 葛学武 林铭章

关键词： 氮化硼纳米片 g 射线辐射 辐射还原 金属纳米催化剂 光催化产氢

机构： 中国科学院软物质化学重点实验室中国科学技术大学高分子科学与工程系 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 中国科学技术大学工程与应用物理系

摘要： 在二维材料(TDM)制备领域,从六方氮化硼(h-BN)高效剥离制备氮化硼纳米片(BNNS)仍是一项具有挑战性的工作。本文提出了一种在醇水溶液中辐射诱导还原-剥离(Radiation-induced reductionexfoliation,RIRE)h-BN的新方法。该方法的核心思想是利用插层在h-BN晶体层间的Ni2+离子的原位辐射还原生成Ni纳米粒子过程中产生的体积膨胀效应,破坏h-BN晶体的层间相互作用,从而实现常温常压下,一步从h-BN上剥离出负载着约20 nm镍纳米粒子(NiNP),200 nm见方且厚度小于5 nm的氮化硼纳米片(Ni/BNNS)。所制备的Ni/BNNS表现出纳米镍优异的催化性能,并且具有良好的结构稳定性和磁分离性,可以回收循环利用。更值得注意的是,Ni/BNNS的甲醇/水分散液在模拟阳光照射下可以监测到氢气的生成,2 h内氢气的释放量以Ni质量计量为8404.3μmol/g。这项工作不仅为高效剥离制备BNNS提供了新思路,还为一步法制备新型TDM负载的纳米金属催化剂开辟了新途径,也为可见光催化剂的催化机制提出了新思考。