Surfactant-assisted individualization and dispersion of boron nitride nanotubes.
Surfactant-assisted individualization and dispersion of boron nitride nanotubes.
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DOI：
10.1039/c8na00315g
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发表时间：
2019-03-12
影响因子：
4.7
通讯作者：
Marti, Angel A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McWilliams, Ashleigh D. Smith;de los Reyes, Carlos A.;Liberman, Lucy;Ergulen, Selin;Talmon, Yeshayahu;Pasquali, Matteo;Marti, Angel A.
氮化硼纳米管（BNNTs）是一类具有热、电和光学性质的新型材料。然而，这种材料的应用的研究和开发需要在水中形成单个BNNT的稳定分散体。在这里，我们解决的分散体的BNNT材料在水中使用不同性质的表面活性剂。基于分散的BNNT的量和分散体的质量比较表面活性剂，如通过AFM和cryo-TEM可视化的。所有的表面活性剂都产生BNNT的个体化或小束的分散体。在测试的表面活性剂中，高分子量的非离子表面活性剂悬浮大多数BNNT，而离子表面活性剂去除大多数h-BN杂质。表面活性剂分散体的进一步特征在于通过整体测量，如UV吸收和光致发光，动态光散射（DLS），和zeta电位，以研究分散体的稳定性和质量。这些技术为测试未来的BNNT分散体提供了一种简便的策略。本研究的结果表明，BNNT在水溶液中的分散体可以通过表面活性剂的选择来调整，以适应特定的应用。氮化硼纳米管（BNNT）是具有有用的热，电子和光学性质的新型材料构建块;它们在水中的稳定分散将使基础研究以及新的应用成为可能。在这里，我们解决的分散体的BNNT在水溶液中使用不同性质的表面活性剂。
Boron nitride nanotubes (BNNTs) belong to a novel class of material with useful thermal, electronic and optical properties. However, the study and the development of applications of this material requires the formation of stable dispersions of individual BNNTs in water. Here we address the dispersion of BNNT material in water using surfactants with varying properties. The surfactants were compared based on the quantity of BNNTs dispersed and the quality of the dispersions, as visualized by AFM and cryo-TEM. All surfactants produce dispersions of individualized or small bundles of BNNTs. Of the surfactants tested, high molecular weight, nonionic surfactants suspend the most BNNTs, while ionic surfactants remove the most h-BN impurities. The surfactant dispersions were further characterized by ensemble measurements, such as UV absorption and photoluminescence, dynamic light scattering (DLS), and zeta potential to investigate dispersion stability and quality. These techniques provide a facile strategy for testing future BNNT dispersions. The results of this study reveal that BNNT dispersions in aqueous solution can be tuned to fit a specific application through surfactant selection. Boron nitride nanotubes (BNNTs) are novel material building blocks with useful thermal, electronic, and optical properties; their stable dispersion in water would enable fundamental studies as well as novel applications. Here we address the dispersion of BNNTs in aqueous solution using surfactants with varying properties.
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