新制备 BN 纳米粉末的电荷、发光及 paramagnetic 响应

本研究探讨了在高温、非平衡条件下通过高通量光学炉内以氮气流进行合成的纳米粉末特性。硼粉末作为原料，合成过程中的强热梯度导致化学反应不完全。结果，所得纳米粉末表面覆盖一层薄层 sassolite，随后是硼氧化物， beneath 层为硼氮化物壳。亚表层包含硼富集氮化物相，而核心由元素硼构成。作为参考，还分析了来自 "Chempur" 公司的商业片状 h-BN 粉末。最初，所有合成的纳米粉末显示显著的电荷、光致发光（PL）和 paramagnetic 活性，这归因于高表面缺陷密度和不饱和化学键。然而，在暴露于大气空气两个月后，这些纳米粉末显示完全失去电荷、无光致发光（PL），以及消失特征单 EPR 共振线。同样，来自 "Chempur" 公司的商业 h-BN 纳米粉末也不显示特征单 EPR 共振线。FTIR 分析揭示该粉末表面逐渐氧化和羟基化，表明大气中的水分和氧气有效地钝化了缺陷态。这些发现凸显了表面化学在支配 BN 基纳米材料电荷、光学和磁性行为中的关键作用，以及在时间推移中保持功能特性的缺陷稳定性的重要性。