Großflächige Synthese und Funktionalisierung von hexagonalem Bornitrid-Nanosheets

Eine einfache und kostengünstige Methode zur Funktionalisierung von hexagonalem Bornitrid (hBN) wurde erreicht, indem ein Säugemisch aus Phosphorsäure und Schwefelsäure verwendet wurde. Diese Funktionalisierung führte zur Exfoliation der schichtartigen Struktur von hBN in Monolayer- bis wenige Schichten umfassende Blätter, wobei die Größe der Blätter von dem verwendeten Ausgangspulver von hBN abhing. Exfoliertes hBN zeigte sich in Lösungsmitteln wie Ethanol, Aceton, demineralisiertem Wasser und Isopropylalkohol stabil, und diese Stabilität wurde mit der während des Exfoliationsprozesses induzierten Schwefel-Funktionalisierung in Verbindung gebracht. Weitere Hinweise auf die Funktionalisierung wurden durch Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) beobachtet. Durch die Dekonvolution der hochauflösenden Peaks für B 1s wurde die Bindung von Bor an Sauerstoff und Schwefel bestätigt. Die exfolierten hBN-Nanosheets waren kristallin, was durch Röntgenbeugung bestätigt wurde, und sie zeigten auch einen optisch aktiven Defekt, der mit der Schwefel-Funktionalisierung bei 320 nm (3,9 ± 0,1 eV) verbunden war.