劉敬權(quán)教授團(tuán)隊(duì)在二維納米材料氮化硼的表面功能化領(lǐng)域發(fā)表重要文章

新聞網(wǎng)訊 近期，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院劉敬權(quán)教授團(tuán)隊(duì)在先進(jìn)材料TOP期刊《Materials Today》上以“Challenges and Solutions in Surface Engineering and Assembly of Boron Nitride Nanosheets”為題發(fā)表有關(guān)二維納米材料氮化硼的表面功能化領(lǐng)域的綜述文章，該雜志的影響因子IF=26.416，SCI/一區(qū)期刊（DOI：doi.org/10.1016/j.mattod.2020.11.020）。該文章詳盡地論述了近年來(lái)在氮化硼納米材料的表面改性與自組裝領(lǐng)域的研究成果，首次從機(jī)理的角度論述了可控的氮化硼表面改性，突出介紹了近期該領(lǐng)域的重大突破性工作，以及根據(jù)本課題組的工作基礎(chǔ)對(duì)未來(lái)研究方向進(jìn)行了展望。青島大學(xué)為該成果的第一完成單位，第一作者為我校材料科學(xué)與工程學(xué)院的青年教師劉震，通訊作者是劉敬權(quán)教授和迪肯大學(xué)的楊文榮教授。

自從2004年曼切斯特大學(xué)（University of Manchester）Geim小組成功分離出單原子層的石墨材料——石墨烯，二維納米材料逐漸走入人們的視野。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)各種二維材料，如氮化硼（BN）、二硫化鉬（MoS2）、二硫化鎢（WS2）、MXenes都可以通過(guò)物理剝離或者化學(xué)合成在實(shí)驗(yàn)室中得到。二維材料因其載流子遷移和熱量擴(kuò)散都被限制在二維平面內(nèi)，使得這種材料展現(xiàn)出許多奇特的性質(zhì)。其帶隙可調(diào)的特性在場(chǎng)效應(yīng)管、光電器件、熱電器件等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；其自旋自由度和谷自由度的可控性在自旋電子學(xué)和谷電子學(xué)領(lǐng)域引起深入研究；不同的二維材料由于晶體結(jié)構(gòu)的特殊性質(zhì)導(dǎo)致了不同的電學(xué)特性或光學(xué)特性的各向異性，包括拉曼光譜、光致發(fā)光光譜、二階諧波譜、光吸收譜、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率等性質(zhì)的各向異性，在偏振光電器件、偏振熱電器件、仿生器件、偏振光探測(cè)等領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

其中，本文詳盡論述了二維氮化硼納米片（BNNS）的表面改性的方法與改性后材料性能的變化，重點(diǎn)提出了對(duì)目前研究工作中仍存在的關(guān)于化學(xué)改性和材料表征的問(wèn)題，并提出了針對(duì)性的改進(jìn)意見(jiàn)。此外，文章對(duì)改性后的BNNS在各領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值做出了經(jīng)驗(yàn)性的評(píng)述，例如，改性BNNS在化學(xué)催化、電催化及光催化中的應(yīng)用。氮化硼因其極高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性，很難被想象到可以將其應(yīng)用于催化劑材料。然而，其超大的比表面積以及硼原子對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)（如固氮）的活化作用，讓BNNS成為了一些重要反應(yīng)的催化劑。在文章的最后一部分，作者們強(qiáng)調(diào)了改性BNNS的最新研究方向，包括單分子識(shí)別、微納米電子器件和常溫常壓催化等，為未來(lái)的研究提出了重要建議。