[发明专利]一种脲基改性氮化硼二维纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种脲基改性氮化硼二维纳米材料，其特征在于该材料为具有以无机纳米材料为核心的无机/有机复合结构，其中无机核心为具有层状结构的氮化硼二维纳米片，纳米片表面接枝有二脲结构的有机分子，有机分子与氮化硼纳米片之间通过脲键连接，结构式如下：

；

其制备方法，包括以下步骤：

A.氨基化氮化硼二维纳米片的制备：将六方氮化硼原料和尿素混合，在惰性气氛下球磨18~24小时，静置冷却后水洗收集沉淀，加盐酸洗去沉淀中的微量铁后用去离子水洗涤沉淀至中性，通过离心分离除去沉淀中的大尺寸氮化硼颗粒后，得到氨基化氮化硼二维纳米片；所述六方氮化硼原料和尿素的质量比为1：20~1:120；

B.脲基改性氮化硼二维纳米材料的制备：将步骤A中制得的氨基化氮化硼二维纳米片分散于溶剂1中，搅拌下将分散液加入含有二异氰酸酯和溶剂1的溶液中，常温搅拌反应10~15小时后，将反应物过滤并用溶剂2多次洗涤以除去未反应的二异氰酸酯，滤饼干燥后分散于溶剂1中，后将分散液加入含有有机胺和溶剂1的溶液中，40~50℃下搅拌反应10~15小时，滤出产物并用混合溶剂3多次洗涤，除去未反应的有机胺，滤饼干燥后得到产物脲基改性氮化硼二维纳米材料；所述二异氰酸酯的用量为每摩尔氨基化氮化硼使用1~6摩尔的二异氰酸酯；所述有机胺的用量为每摩尔氨基化氮化硼使用0.8~2摩尔的有机胺；所述溶剂1为乙醚、氯仿、正己烷、二甲基亚砜、甲苯中的一种。

2.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述氮化硼二维纳米片的尺寸为50~300nm，厚度为3~20nm。

3.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述R₁为含6~15个碳原子的芳香基官能团，R₂为含6~20个碳原子的芳香基、环烷基、直链烷基或支链烷基官能团中的一种。

4.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。

5.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述有机胺为含有6~20个碳原子的芳香胺、环烷基胺、直链烷基胺或支链烷基胺中的一种。

6.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述溶剂2为乙醚、正己烷、环己烷中的一种或多种；所述混合溶剂3为体积比为1:1的石油醚和正丁醇。