Oxidatives Ätzen von hexagonalem Bornitrid zu Nanoblättern mit definierten Kanten und Löchern

Scientific Reports Band 5, Artikelnummer: 14510 (2015) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Das seitliche Oberflächenätzen von zweidimensionalen (2D) Nanoblättern führt zu löchrigen 2D-Nanoblättern mit zahlreichen Kantenatomen. Jüngste Berichte über löchriges Graphen zeigten, dass löchrige 2D-Nanoblätter ihre intakten Gegenstücke in vielen potenziellen Anwendungen wie Energiespeicherung, Katalyse, Sensorik, Transistoren und molekularem Transport/Trennung übertreffen können. Sowohl aus grundsätzlicher als auch aus anwendungstechnischer Sicht ist es wünschenswert, löchrige 2D-Nanoblätter mit definierter Lochmorphologie und Lochkantenstrukturen zu erhalten. Dies bleibt für Graphen eine große Herausforderung und wird für andere 2D-Nanomaterialien kaum erforscht. Hier wird über eine einfache, kontrollierbare und skalierbare Methode berichtet, mit der durch oxidatives Ätzen in Luft unter Verwendung von Silbernanopartikeln als Katalysatoren geometrisch definierte Vertiefungen/Lochformen und Kanten auf hexagonalen Bornitrid (h-BN)-Grundflächenoberflächen geschnitzt werden können. Das geätzte h-BN wurde weiter gereinigt und in Nanoblätter zerlegt, die die Loch-/Kantenstrukturmotive erbten und unter bestimmten Bedingungen veränderte optische Bandlückeneigenschaften besitzen, die wahrscheinlich durch die angereicherten Zickzackkantenatome hervorgerufen werden. Diese Methode eröffnet einen spannenden Ansatz zur weiteren Erforschung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von mit Löchern und Kanten angereichertem Bornitrid und anderen 2D-Nanoblättern und ebnet den Weg für Anwendungen, die ihre einzigartigen Strukturen und Leistungsmerkmale nutzen können.

Obwohl ideale zweidimensionale (2D) Nanoblätter unendlich sind, sind solche in der realen Welt von begrenzter Größe und werden durch periphere Kantenatome begrenzt. Im Vergleich zu den Atomen der Basisebenenoberfläche ist die Anzahl der Atome an den Randkanten der Nanoblätter oft viel geringer, insbesondere bei größeren Blättern. Allerdings sind diese Atome immer noch entscheidend für viele Eigenschaften des Nanoblatts als Ganzes, wie etwa die elektronische Struktur, die chemische Reaktivität und die katalytische Aktivität. Daher ist die kontrollierbare Synthese der gewünschten Kantenstruktur von entscheidender Bedeutung für die Anpassung der Eigenschaften und Leistung eines 2D-Materials, bleibt jedoch eine große Herausforderung1,2.

Eine beliebte Art von 2D-Nanoblättern mit vielen Kantenatomen sind Nanobänder mit geringer Breite, aber hohem lateralen Seitenverhältnis. Es ist bekannt, dass Nanobänder aufgrund der Quantenbeschränkung in einer lateralen Dimension sowie der Anwesenheit von Kantenatomen deutlich andere elektronische Eigenschaften als ihre Nanoblatt-Gegenstücke aufweisen3,4. Eine weitere neue Art von Nanoblättern mit einer großen Menge an Kantenatomen sind mit Leerstellen besetzte Nanoblätter. Ein solches Beispiel, das in letzter Zeit große Aufmerksamkeit erregt hat, ist „holey graphene“5,6,7, manchmal auch „Graphen-Nanomesh“ oder in Berechnungsmodellen „Graphen-Antidot“8 genannt. Diese 2D-Materialien verfügen zusätzlich zu den peripheren Blattkanten auch über Kanten um die hochdichten Leerstellen/Löcher, die einen deutlichen Einfluss auf die Eigenschaften von Nanoblättern haben können, wodurch sich diese Materialien von ihren intakten Gegenstücken unterscheiden. Beispielsweise öffnet das Vorhandensein von Löchern in löchrigem Graphen eine Lücke am Dirac-Punkt, was sie für Feldeffekttransistoren mit großen Ein-Aus-Verhältnissen nützlich macht9,10,11. Das Vorhandensein zahlreicher Lochkantenatome machte diese Materialien auch für Sensoranwendungen vorteilhaft12,13. Auch durch die Morphologie der Löcher, die durch die Lochränder definiert wird, können sich vielfältige Eigenschaften ergeben, die für Anwendungen genutzt werden können. Beispielsweise wurde kürzlich gezeigt, dass die Löcher in Graphen weniger gewundene Transportwege durch die Ebene für Elektrolytionen bieten, was zu hohen Lade-/Entladeraten14 sowie einer hohen volumetrischen Leistung bei der Energiespeicherung15,16 führt. Obwohl dies noch systematisch nachgewiesen werden muss, ist zu erwarten, dass die Modifikation der chemischen Strukturen der Lochkanten zur Feinabstimmung des molekularen Transports durch die Ebene genutzt werden kann. Darüber hinaus wurde das epitaktische Wachstum nahtloser Graphen-Bornitrid-Heteroübergänge in der Ebene ausgehend von in der Basisebene geätztem Graphen erreicht 17, 18, 19. Es wird erwartet, dass solche Hybrid-Nanoblätter in der Ebene über einzigartige elektronische Eigenschaften verfügen, was die Bedeutung der Kontrolle der Form, Konzentration und Chemie von Kantenstrukturen in 2D-Nanomaterialien weiter unterstreicht.

Im Vergleich zu Graphen, das aus einer einzigen Atomart besteht, weisen heteroatomare 2D-Nanomaterialien wie hexagonales Bornitrid (h-BN) und Molybdändisulfid (MoS2) eine größere Vielfalt in Bezug auf Kantenstruktur und Chemie auf. Beispielsweise können Kanten in h-BN (Abbildung S1 mit ergänzenden Informationen) die Form eines Sessels (A) haben, der durch BN-Bindungen abgeschlossen ist, oder eines Zickzacks (Z). Eine zickzackförmige h-BN-Kante kann entweder vollständig B-terminiert (ZB) oder vollständig N-terminiert (ZN) sein. Die Werte der Chiralitätswinkel können zur Bestimmung der benachbarten Kantenstrukturen verwendet werden. Beispielsweise weist ein Winkel von 120° auf benachbarte AA- oder ZB-ZN-Kanten hin, während ein Winkel von 150° auf benachbarte A-ZB- oder A-ZN-Kanten hinweist (Abbildung S1).

Ähnlich wie im Fall von löchrigem Graphen könnte das Vorhandensein von Anordnungen von Löchern durch die Ebene mit angereicherten Kantenatomen auf solchen Derivaten von 2D-heteroatomaren Nanoblättern auch einzigartige Anwendungen wie Katalyse, Transport durch die Ebene und molekulare Sensorik ermöglichen. Während verschiedene chemische Methoden gezeigt wurden, um löchriges Graphen in großen Mengen zu erhalten5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, gibt es skalierbare Ansätze zur Synthese geätzter heteroatomarer Nanoblätter wie Bornitrid (BNNSs) sind weniger erforscht. Es ist bekannt, dass die kontrollierte Bestrahlung von BNNS mit Elektronenstrahlen gut definierte Leerstellendefekte mit überwiegend dreieckigen ZN-Kanten 20, 21 erzeugt. Es wurde vorgeschlagen, dass die höhere kinetische Verschiebungsrate von B im Vergleich zu der von N-Atomen unter Elektronenbeschuss der dominierende Mechanismus für die Bildung von ZN-Kanten sein könnte22. In einem anderen Bericht berichten Cun et al. zeigten das Eindringen niederenergetischer Ar-Ionen unter Rh-gestützte einschichtige h-BN-„Nanomesh“ (d. h. Nanoblätter mit periodisch gewellten Oberflächen aufgrund von Rh-BN-Wechselwirkungen), die anschließend beim Tempern die Bildung von 2-nm-Löchern induzierten23. Erst kürzlich haben Li et al. demonstrierte die starke Oxidationsbeständigkeit mechanisch abgeblätterter Monoschichten und wenigerschichtiger BNNS an der Luft. Das oxidierte BNNS zeigte längliche und zufällig ausgerichtete geätzte Vertiefungen und Pfade auf den Nanoblattoberflächen24.

Die meisten der oben genannten Experimente wurden im Substratmaßstab durchgeführt. Für viele Anwendungen werden in der Regel große Mengen an Materialien benötigt, die skalierbarere Syntheseansätze erfordern. Bisher ist es selbst für ausführlich untersuchtes Graphen noch nicht gelungen, sowohl Loch-/Kantenstrukturtreue als auch Skalierbarkeit für 2D-Nanoblätter zu erreichen. In diesem Artikel wird über einen einfachen und effektiven oxidativen Ätzprozess berichtet, mit dem selektiv Vertiefungen und Löcher verschiedener definierter geometrischer Formen mit geordneten Kantenstrukturen auf unberührten h-BN-Kristallplättchen erhalten werden können. Die oxidierten Blutplättchen können anschließend gereinigt und exfoliert werden, um BNNS mit ähnlichen Strukturmotiven zu erhalten. Die Methode ist potenziell skalierbar, um große Mengen an durch Löcher/Kanten definierten Nanoblättern zu erhalten, die verschiedene Anwendungen ermöglichen könnten.

In den Experimenten wurden metallische Ag-Nanopartikel als Ätzkatalysator verwendet und mithilfe eines einfachen und skalierbaren lösungsmittelfreien Prozesses sowohl auf Grundebenenoberflächen als auch auf Umfangskanten (im Folgenden zur Vermeidung von Verwechslungen als „Umfänge“ bezeichnet) von h-BN-Plättchen gezüchtet zuvor von den Autoren entwickelt (siehe Methoden und Abbildung S2)25. Die so erhaltene Ag-dekorierte h-BN-Probe (Ag-BN; Ag:BN ~ 1:5 mol/mol) wurde in einem offenen Röhrenofen bei erhöhter Temperatur in statischer Luft erhitzt. Der ausgewählte Temperaturbereich für das Ätzen wurde mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA; Abbildung S3) identifiziert. Die TGA-Spur zeigte, dass beim dynamischen Erhitzen auf ~1000 °C in Luft eine sehr geringe Gewichtszunahme für das reine h-BN auftrat (d. h. ein Hinweis auf die Oxidation von h-BN zu schwererem B2O3 unter N2-Entwicklung). Bei Anwesenheit von Ag-Nanopartikeln wurde jedoch bei ~820 °C eine deutliche Gewichtszunahme beobachtet, was auf eine viel niedrigere Oxidationsschwelle schließen lässt. Dies ist wahrscheinlich auf einen katalytischen Effekt zurückzuführen, der dem ähnelt, der bei der Kohlenstoffvergasung bei der katalytischen Herstellung von löchrigem Graphen aus Ag-dekoriertem Graphen beobachtet wurde und über den zuvor von den Autoren berichtet wurde26. In den folgenden hier beschriebenen Studien wurden dann Temperaturen von 800, 900 und 1000 °C als Oxidationstemperaturen gewählt. Die Proben wurden alle mit 10 °C/min auf die Zieltemperatur erhitzt und 3 Stunden lang isotherm gehalten, sofern nicht anders angegeben.

Wie in den Bildern der Rasterelektronenmikroskopie (REM) in Abb. 1 gezeigt, wies die Basisebene der h-BN-Plättchen in der auf 800 °C erhitzten Ag-BN-Probe flache Vertiefungen mit lateralen Abmessungen von ~50–100 nm und Tiefen auf aus einigen Atomschichten (weitere Diskussionen weiter unten). Es wurden verschiedene Grubenformen beobachtet, darunter Kreise (Abb. 1a, c), Reuleaux-Dreiecke (Abb. 1d) und Sechsecke (Abb. 1b, e). Kreisförmige Vertiefungen deuteten darauf hin, dass die Ätzung größtenteils isotrop verlief und kaum eine bestimmte Art von Kantenchiralität vorherrschte. Eine genauere Untersuchung ergab, dass sie eine polygonale Natur hatten (Abb. 1c). Ein gutes Atommodell für kreisförmige/polygonale Vertiefungen ist ein zwölfeckiges Loch mit dreizähliger Symmetrie (Abb. 1f; insgesamt 12 Seiten; Innenwinkel: 150°). Das sich wiederholende Kantenensemble hatte eine Struktur vom Typ ZB-A-ZN-A. Interessanterweise wurde genau diese Struktur beim weiteren Ätzen bei einer höheren Temperatur beobachtet, worauf in einem späteren Abschnitt eingegangen wird. Grubenformen von Reuleaux-Dreiecken sind visuelle Annäherungen an Neuecke, die ebenfalls eine dreizählige Symmetrie aufweisen (insgesamt 9 Seiten; Innenwinkel: 120°, 150°). Die Struktur der 3 sich wiederholenden Kanteneinheiten könnte entweder ZB-A-ZN („Reuleauxz“; Abb. 1g) oder A-ZB/NA („Reuleauxa-B“ oder „Reuleauxa-N“; ergänzende Informationen, Abbildung S4a und b) sein ). Sechseckige Vertiefungen (insgesamt 6 Seiten; Innenwinkel: 120°) sollten entweder 3 sich wiederholende Einheiten von ZB-ZN (Abb. 1h; „hexagonz“; 3-fache Symmetrie) oder alle A-Kanten (Abbildung S4c; „hexagona“; 6) aufweisen -fache Symmetrie). Diese verschiedenen Arten von Gruben-/Lochmerkmalen weisen einen interessanten strukturellen Zusammenhang auf. Beispielsweise könnten die zwölfeckigen und die nichteckigen Löcher als „abgeschnittene“ sechseckige Löcher an allen sechs bzw. drei Ecken betrachtet werden, mit zusätzlichen Basalebenenatomen an diesen Ecken. Die Sechsecke vor dem Abschneiden sind in Abb. 1f – h dargestellt. Es ist daher plausibel, dass einer der oxidativen Ätzwege in der Reihenfolge kreisförmig (dh vollständig isotrop) – Zwölfeck – Nichteck – Sechseck aufgetreten sein könnte.

Grubenbildung auf der h-BN-Basisebene durch Ag-katalysiertes Ätzen bei 800 °C für 3 Stunden.

(a) und (b) sind SEM-Bilder der h-BN-Basalebenenoberfläche bei geringeren Vergrößerungen, wo sich mehrere kreisförmige bzw. sechseckige Vertiefungen bildeten. (c–e) sind REM-Nahaufnahmen von Vertiefungen mit der Form eines Kreises, eines Reuleaux-Dreiecks bzw. eines Sechsecks. (f–h) sind die entsprechenden Atommodelle für (c–e). Es gibt andere mögliche Strukturen für (d, e), die in Abbildung S4 in den Zusatzinformationen dargestellt sind. Die Kanten ZB–, ZN– und A– sind jeweils mit roten, blauen und grünen Linien markiert.

Beachten Sie, dass Neuecke nur selten gesehen wurden, was möglicherweise auf ihre metastabile Natur im Vergleich zu den anderen beobachteten Lochformen hinweist. Darüber hinaus ist es interessant, dass bei allen in diesem Bericht untersuchten katalytischen Ätzbedingungen keine gleichseitigen Dreiecksformen beobachtet wurden. Wie in den einleitenden Bemerkungen erwähnt, sind diese Formen Signaturen von B- oder N-Leerstellendefekten (dreizählige Symmetrie; ZN- bzw. ZB-kantig; Abbildung S4d und e) auf der BNNS-Basisebene als Ergebnis der Elektronenstrahlbestrahlung20 –22. Ihr Fehlen legt nahe, dass ihre Bildung unter den katalytischen Oxidationsbedingungen thermodynamisch nicht günstig ist. Dies könnte auch mit dem ungünstigen Auftreten der neuneckigen Vertiefungen zusammenhängen, die geometrisch nahe an den gleichseitigen Dreiecken liegen. Eine weitere bemerkenswerte Beobachtung war, dass dieselben Schichten typischerweise Grübchenformen mit ähnlicher Geometrie und gleicher Ausrichtung aufwiesen (z. B. Abb. 1a, b), was mit der Kristallinität der h-BN-Basisebene über große Entfernungen übereinstimmt. Dies deutet auch darauf hin, dass es eine ziemlich homogene Triebkraft zur Bildung einer bestimmten Art von Grübchenform auf jeder Plättchenoberfläche gibt.

Bei den meisten dieser neu gebildeten Vertiefungen waren an den Rändern Ag-Nanopartikel angebracht, was mit einem katalytischen Oxidationsmechanismus vereinbar ist. In einem Kontrollexperiment blieb eine reine h-BN-Probe ohne Ag-Dekoration bei 800 °C stabil und es wurde kein Ätzen beobachtet. Beachten Sie, dass die katalytisch aktiven Ag-Nanopartikel eine viel kleinere Größe (<10 nm) hatten als die in der Ag-BN-Ausgangsprobe (Abbildung S2), was möglicherweise auf die durch hohe Temperaturen verursachte Migration, Zersetzung und Umverteilung der Ag-Nanopartikel zurückzuführen ist. Tatsächlich schien der Großteil der Ag-Nanopartikel aggregiert zu sein und sich von der h-BN-Oberfläche abgelöst zu haben. Dennoch weist das Auftreten der mit Ag-Nanopartikeln verbundenen Grübchen darauf hin, dass die Tiefe der Grübchen der Größe dieser anhaftenden Nanopartikel sehr nahe kommen und diese nicht überschreiten sollte. Daher beträgt die geschätzte Grubentiefe etwa 5–10 nm, was etwa 15–30 Atomschichten entspricht.

Die Grübchen entstanden vermutlich durch bereits bestehende Oberflächendefekte von h-BN, wo eine kleine Menge Ag-Nanopartikel trotz des hitzebedingten Zerfalls und der Migration des Großteils der Ag-Partikel vorzugsweise verankert blieb. Die durchschnittliche Grübchendichte war nicht hoch (ungefähr <3 Grübchen pro 100 × 100 nm2), was mit der hochkristallinen Natur des h-BN-Ausgangsmaterials übereinstimmt.

Die Bildung und das Wachstum der Gruben war ein fortschreitender Prozess. Bei einer kürzeren Erhitzungsdauer von 1 Stunde bei 800 °C waren die Formen der Vertiefungen nicht nur kleiner (~20–80 nm), sondern auch isotroper (d. h. eher rund als vieleckig) als bei 3 Stunden Erhitzen (Abb . 2a–e). Bei 1 h Erhitzungsdauer wurden gelegentlich auch einige sehr unregelmäßige Formen gefunden. Eine längere Erhitzungsdauer bei gleicher Temperatur führte zu größeren Grübchen. Beispielsweise traten bei 10-stündigem Erhitzen auf 800 ° C vieleckige Vertiefungen mit Abmessungen von 200–400 nm auf (Abb. 2f – h). In einigen Fällen verschmolzen benachbarte Gruben zu größeren (Abb. 2h) und unregelmäßiger geformten Strukturen (Abb. 2i). Abbildung S5a zeigt ein statistisches Diagramm, das die Entwicklung der bei 800 °C, aber mit unterschiedlichen Erhitzungszeiten gebildeten Grübchenformen zusammenfasst.

Katalytisches Grübchenwachstum auf h-BN bei 800 °C mit unterschiedlicher Heizdauer.

(a–e) 1 h; (f–j) 10 Std. (a–i) sind REM-Bilder in verschiedenen Vergrößerungen; (j) ist ein TEM-Bild, das ein abgeblättertes Blatt mit mehreren Falten und Grübchen zeigt.

Darüber hinaus wurden viele Blutplättchen durch 10-stündiges Erhitzen in den Mikroskopproben qualitativ dünner, da sie unter dem Elektronenstrahl in der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) transparenter erschienen, während diejenigen aus reinem h-BN völlig dunkel (dh für Elektronen undurchdringlich) waren. Das in Abb. 2j gezeigte h-BN-Blatt wies sogar Falten und Falten auf, morphologische Merkmale, die nur bei gut abgeblätterten Nanoblättern zu finden sind, die aufgrund der geringeren Dicke seitlich flexibel wurden 27 . Diese Mikroskopieproben wurden durch Dispergieren der festen Proben in Methanol mit minimaler Badbeschallung (<15 s) hergestellt, um die Probenmorphologie maximal beizubehalten. Offensichtlich schwächte das Ätzen nach längerem Erhitzen auf 800 °C die Wechselwirkungen zwischen den Schichten erheblich, so dass eine solche kurzfristige, ultramilde Ultraschallbehandlung ausreichte, um einige der geätzten h-BN-Plättchen abzulösen.

Ähnliche Effekte der Grübchenvergrößerung und Schichtverdünnung wurden auch bei Proben beobachtet, die bei höheren Temperaturen oxidiert wurden (z. B. 900 °C für 3 Stunden, Abb. 3a). Darüber hinaus erfolgte die Ätzung mit zunehmender Reaktionstemperatur an einigen Stellen in tiefere Schichten mit allmählich abnehmenden Grübchendurchmessern (Abb. 3b, c). Bei 1000 ° C wurden gleichmäßige Löcher in der Dicke beobachtet (Abb. 3d). Auffällig war, dass die Kanten dieser hierarchisch geschichteten Vertiefungen oder Löcher sehr rau waren und keine definierten Formen aufwiesen. Durch Einweichen dieser Proben mit verdünnter Salpetersäure über Nacht bei Raumtemperatur (Einzelheiten siehe Methoden) wurde jedoch die raue Morphologie entfernt, wodurch eher glatte und viel besser definierte Grübchen- oder Lochformen zum Vorschein kamen.

Katalytisches Grubenwachstum auf h-BN bei (a,b) 900 °C und (c,d) 1000 °C, jeweils für eine Dauer von 3 h.

(a) zeigt vergrößerte flache Gruben; (b,c) zeigen Gruben, die in tiefere Schichten eindringen; (d) zeigt ein Loch in der Dicke.

Bevor auf weitere Details der Vertiefungs-/Lochformen und Kantenstrukturen eingegangen wird, werden einige Kommentare zur Struktur des geätzten Ag-BN und zu den Auswirkungen des Säureeinweichprozesses gegeben. Da h-BN in Säure stabil ist, ließ die einfache Entfernung der rauen und unregelmäßigen Spezies an den Vertiefungs-/Lochrändern darauf schließen, dass es sich höchstwahrscheinlich um eine zunehmende Ansammlung oxidierter Borrückstände handelte, die während der Reaktion nicht verdampften. Dies wurde sowohl durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) als auch durch Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR)-Analysen gestützt. Für XPS war ein allmählicher Anstieg des Sauerstoffgehalts aus den Umfragedaten (Ergänzungsinformationstabelle S1) sowie der oxidierten Borspezies (192–193, 9 eV Bindungsenergie) zu verzeichnen (Abb. 4a)28. Im Vergleich dazu zeigten die N 1 s-Spektren (Abb. 4b) für Proben nach dem Ätzen keine nennenswerten Veränderungen, mit Ausnahme verringerter Intensitäten, was mit der Erwartung übereinstimmt, dass die Oxidation von h-BN zu oxidierten Borspezies (fest, aber verdampfbar) und deren Entwicklung führen würde Stickstoffgas, so dass die verbleibenden N-Atome im Feststoff im Wesentlichen ihre ursprüngliche chemische Bindung mit benachbarten B-Atomen beibehielten.

(a) B 1 s- und (b) N 1 s-Bereiche von XPS-Spektren verschiedener Ag-BN-Proben nach 3-stündigem oxidativem Ätzen in Luft bei 700, 800, 900 und 1000 °C. Zum Vergleich wurden auch die Spektren der unberührten h-BN-Probe gezeigt.

Im FT-IR zeigten die geätzten Ag-BN-Proben (Abb. 5a) auch Signale im Zusammenhang mit oxidierten Borspezies [BO-Streckung bei 900–1100 cm–1, 1230 cm–1, (B-)OH-Streckung bei 3200 cm−1], die mit der Oxidation bei höheren Temperaturen an Bedeutung gewann. Diese Signale verschwanden nach dem Einweichen mit Säure weitgehend (Abb. 5b). Die Struktur von h-BN wurde wiederhergestellt, wie durch typische BN-Streck- und Biegemodi bei 1375 bzw. 770 cm−1 gezeigt, vergleichbar mit der ursprünglichen h-BN-Probe.

FT-IR-Spektren verschiedener Ag-BN-Proben nach 3-stündigem oxidativem Ätzen in Luft bei 700, 800, 900 und 1000 °C im Vergleich zu denen von reinem h-BN:

(a) Proben im geätzten Zustand; (b) nach Salpetersäurereinigung.

Es ist bekannt, dass verdünnte Salpetersäure Ag-Nanopartikel selbst unter Umgebungsbedingungen leicht auflöst25. Die Entfernung von Ag aus den oxidierten Ag-BN-Proben wurde durch deren Abwesenheit in den Mikroskopbildern der Proben nach dem Einweichen in Säure bestätigt. Daher war die Salpetersäurebehandlung ein einfacher einstufiger Reinigungsprozess für die oxidierten Ag-BN-Produkte.

Beachten Sie, dass das FT-IR-Spektrum der Ag-BN-Probe aus dem Ätzen bei 800 °C eher schwache Signale von oxidiertem Bor zeigte, von denen die meisten wahrscheinlich durch die bevorzugte Oxidation des Nanoblattumfangs erzeugt wurden (weitere Diskussionen später). Dies deutete darauf hin, dass sich in den Vertiefungen nur sehr wenig oxidiertes Bor ansammelte und ihre geometrischen Formen ihrer intrinsischen Struktur sehr nahe kamen (Abb. 1 und 2). Dies wurde durch die REM-Bilder einer Probe nach dem Einweichen in Säure gezeigt (Ergänzende Informationen, Abbildung S6), wobei die gereinigten h-BN-Plättchen frei von Ag-Nanopartikeln waren und Grübchenformen und -größen aufwiesen, die denen der so hergestellten Probe ähnelten.

Die intrinsischen (dh durch Entfernung von überschüssigem oxidiertem Bor) Formen der Grübchen und Löcher für die bei 900 und 1000 °C oxidierten Ag-BN-Proben wurden nach der Säurereinigung sichtbar. Wie in Abb. 6a – c gezeigt, waren in den bei 900 °C geätzten Proben vieleckige Vertiefungen vorhanden, entweder groß und flach oder kleiner, aber in tiefere Schichten eindringend. Nach der Behandlung bei 1000 °C wurden die beobachteten Formen sowohl für Vertiefungen als auch für Löcher mit durchgehender Dicke viel stärker mit Sechsecken angereichert (Abb. 6g – i). Ein statistisches Diagramm, das die Entwicklung der Gruben-/Lochformen durch Erhitzen auf 800, 900 und 1000 °C (alle für 3 Stunden) zusammenfasst, ist in Abbildung S5b dargestellt.

Säuregereinigte Ag-BN-Proben aus dem Ätzen bei (a–f) 900 °C bzw. (g–l) 1000 °C.

(a–c) und (g–i) sind SEM-Bilder von gereinigten Proben, während (d–f) und (j–l) TEM-Bilder von DMF-abgeblätterten BNNSs nach der Reinigung sind. Die roten und blauen Farben der Linien stellen Kanten mit Z-Ausrichtung dar (Rot für ZB und Blau für ZN oder umgekehrt, da die mikroskopische Auflösung nicht ausreichte, um zwischen B und N zu unterscheiden), während die grüne Farbe Kanten mit A-Ausrichtung darstellt. (e,f) sind hochauflösende Ansichten der jeweiligen Bereiche in (d), während (k,l) für (j) gleich sind. Auch hier dienten die gezeigten Atomstrukturen nur dazu, anzuzeigen, dass diese Kanten alle Z-Ausrichtungen hatten, aber die Zuordnung der B- oder N-Terminierungen war austauschbar (entweder rot für ZB und blau für ZN oder umgekehrt).

Es war von großem Interesse, die atomare Struktur der Kanten dieser definierten Formen zu untersuchen. Allerdings waren die meisten mit Säure gereinigten geätzten h-BN-Plättchen zu dick, um eine ausreichende Elektronenstrahlübertragung für Strukturuntersuchungen zu ermöglichen. Daher wurden die säuregereinigten geätzten h-BN-Proben einem gut etablierten Lösungsmittel-Peeling-Prozess unterzogen, indem die pulverförmigen Proben 6 Stunden lang in N,N′-Dimethylformamid (DMF) beschallt wurden, um eine stabile Dispersion der exfolierten geätzten BNNSs zu erhalten (siehe Methoden). für experimentelle Details)29. Die BNNS hatten eine deutlich geringere Dicke, behielten aber ihre laterale Dimension weitgehend bei. Die Nanoblätter enthielten außerdem sowohl Vertiefungen als auch durchgehende Löcher, deren Formen von denen in der gereinigten Probe vor der Exfoliation übernommen wurden. Einige Nanoblätter wiesen eine ziemlich hohe Lochdichte auf, die der Struktur von löchrigem Graphen ähnelte5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, was als „löchriges BNNS“ (Supplementary Information Figure) bezeichnet werden kann S7). Aufgrund der höheren Kristallinität war die Lochdichte der geätzten BNNS in dieser Arbeit jedoch normalerweise viel geringer als bei typischen löchrigen Graphenschichten.

Bei ausreichend dünnen BNNS wurden hochauflösende TEM-Studien (HR-TEM) durchgeführt, um die Randstrukturen der Löcher zu untersuchen. Ein zwölfeckiges Loch aus der abgeblätterten BNNS-Probe, die bei 900 ° C geätzt wurde, ist in Abb. 6d dargestellt. Die Auswertung der typischen hexagonalen Gitterpackung von h-BN bei höherer Auflösung (jeder helle Punkt stellt einen hexagonalen Ring im h-BN-Gitter dar) ergab, dass die längeren Kanten eine Zickzackrichtung aufwiesen (Abb. 6e, f). Wie im Atommodell weiter oben angedeutet (Abb. 1f), sollten in einer idealen Situation die nächsten beiden Z-Kanten alle durch B- bzw. N-Atome enden (d. h. ZB- und ZN-Kanten), mit einer A-Kante dazwischen . Es ist zu beachten, dass die Feinstrukturen dieser Kantenabschlüsse wahrscheinlich fehlerhaft waren und von solchen idealen Abbildungen abwichen. Daher sollten die Chiralitätszuordnungen der Kantenabschlüsse in dieser Studie genauer als die Zuordnungen der geometrischen Orientierungen der Lochkanten beschrieben werden, die bei der aktuellen Bildauflösung eindeutig waren.

Bei exfoliertem BNNS durch Ätzen bei 1000 °C, wie in Abb. 6j – l dargestellt, wies ein regelmäßiges sechseckiges Loch (mit 3 Atomschichten in Abb. 6k) alle Z-orientierten Kanten (also mit benachbarten ZB-ZN-Paaren) auf stimmen nahezu perfekt mit der Abbildung in Abb. 1h überein. Während festgestellt wurde, dass Z-orientierte Kanten vorherrschen (8 von 11 untersuchten Sechsecken), wurden auch sechseckige Löcher mit allen Kantenlinien in A-Ausrichtung gefunden (Atommodell in Abbildung S4c dargestellt). Interessanterweise ergab eine genauere Untersuchung der feineren Atomstruktur an diesen A-orientierten Kanten viele scharfe dreieckige Spitzen, deren Seiten einen Winkel von 30° oder 150° zur Hauptausrichtung A bildeten, was darauf hindeutet, dass es sich um Z-terminierte Kanten handelte (Abb. 7a). Im Vergleich dazu zeigten die oben diskutierten Kantenlinien der Z-Ausrichtung hexagonale Spitzen (Abb. 7b), was darauf hindeutet, dass die lokalen Atomkanten ebenfalls Z-terminiert waren. Diese Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass sowohl die Z-orientierten als auch die Z-terminierten Kanten unter den oxidativen Ätzbedingungen in dieser Arbeit gegenüber den A-Kanten bevorzugt wurden. Obwohl die Auflösung der in dieser Arbeit verwendeten HR-TEM-Ausrüstung nicht ausreichte, um die atomaren Identitäten der Kantenatome aufzudecken, war dennoch klar, dass sowohl ZB- als auch ZN-Kanten vorhanden waren und als benachbarte Kanten stabil nebeneinander existierten Gruben und Löcher (im 120°-Winkel, wenn eine Kante ZB ist, müssen die benachbarten Kanten ZN sein). Die Beobachtung der Anreicherung von Z-orientierten und Z-terminierten Kanten scheint mit einer Vielzahl früherer experimenteller Studien30,31,32,33 und Energieberechnungen34 an 2D-BN-Nanomaterialien zusammenzufallen. Jüngste Fortschritte bei der Herstellung von BNNSs30 durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) zeigten beispielsweise, dass die Nanoblätter im Anfangsstadium des Wachstums dazu neigen, die Form von Dreiecken mit definierten Z-Kanten anzunehmen. Hinweise aus dem Entpacken von BN-Nanoröhren (BNNTs) deuten ebenfalls auf eine Bevorzugung von Z-Ausrichtungen entlang der Bandlängen hin32,33.

Feine atomare Kantenstrukturen hexagonaler Löcher exfolierter BNNS aus gereinigter Ag-BN-Probe, geätzt bei 1000 °C/3 h: (a,c) HR-TEM-Bilder und (b,d) die entsprechenden atomaren Strukturschemata.

(a,b) eine Kante mit A-Ausrichtung, die überwiegend dreieckige Feinstrukturen aufweist, bei denen es sich meist um Z-Abschlüsse handelt. ZB-, ZN- und A-terminierte Kanten sind jeweils mit roten, blauen und grünen Linien markiert; (c,d) eine Kante mit Z-Ausrichtung, die feine Strukturen mit hexagonalen Spitzen aufweist, die alle Z-terminiert sind. Beachten Sie, dass die Geräteauflösung nicht ausreichte, um zwischen ZB und ZN zu unterscheiden. Daher sind die Zuordnungen von ZB- und ZN-terminierten Kanten mit ZN- bzw. ZB-terminierten Kanten austauschbar.

Es ist von allgemeinem Interesse, den Unterschied in der Ätzreaktivität der Basisebene gegenüber der Umfangskante von h-BN zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde die Oxidation von Ag-BN 3 Stunden lang bei einer niedrigeren Temperatur von 700 °C durchgeführt. Unter dieser Bedingung wurden makellose h-BN-Plättchen mit ursprünglich glatten Kanten (also ohne Chiralitätspräferenz) fast ausschließlich am Umfang geätzt, während die Basisebene intakt blieb (Abb. 8a; ergänzende Informationen, Abbildung S8a – c). Die meisten geätzten Merkmale enthielten einzelne Ag-Nanopartikel, was wiederum auf die aktive katalytische Rolle von Ag beim Ätzen schließen lässt. Einzelne Ag-Nanopartikel waren überwiegend am Rand der Plättchen zu sehen, während die meisten auf der Oberfläche der Basalebene große Agglomerate bildeten, im Gegensatz zu ihren gut getrennten Formen in der anfänglichen Ag-BN-Probe (Abbildung S2). Die unterschiedlichen Formen von Ag-Nanopartikeln waren wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Nanopartikel auf den Oberflächen der Basalebene eine geringere Verankerungsstärke aufwiesen als diejenigen am Umfang und anfälliger für hitzebedingte Migration, Zerfall und Umverteilung waren. Die Abmessungen der geätzten Merkmale am Umfang der h-BN-Plättchen lagen typischerweise im Bereich von ~20–50 nm. Die meisten dieser Merkmale wiesen eine teilweise kreisförmige oder vieleckige Form auf, was auf eine vorherrschende isotrope oder nahezu isotrope Ätzung schließen lässt. Eine weitere Beobachtung war, dass der Ätzeffekt bei äußeren Schichten stärker ausgeprägt zu sein schien, was zu einer stufenartigen Umfangsmorphologie führte (Abbildung S7a–c), die in den unberührten h-BN-Plättchen nicht vorhanden war. Das oxidierte Ag-BN-Produkt könnte auf ähnliche Weise mit Salpetersäure gereinigt und mit DMF abgeblättert werden, um eine stabile Dispersion von BNNS zu bilden, die bevorzugt an Kanten geätzt werden (Abb. 8b). HR-TEM-Ergebnisse (Abbildung S8d–f) zeigten sowohl isotrope als auch polygonale geätzte Umfangsmerkmale.

Selektive Randätzung bei 700 °C/3 h: (a) oxidierte Ag-BN-Probe, die ausschließliche Randätzung mit stufenartiger Morphologie zeigt; (b) gereinigte und exfolierte geätzte BNNS, die eine einzigartige perimetergeätzte Morphologie aufweisen.

Ähnlich wie bei der oxidativen Boranreicherung, die beim Ätzen der Basalebene beobachtet wurde, wurde der Umfang der h-BN-Plättchen stärker geätzt und zeigte bei 800 °C und darüber eine raue und unregelmäßige Morphologie (Ergänzende Informationen, Abbildung S9). Nach der Säurereinigung wurden für die Probe aus der Oxidation bei 800 °C Teilkreise und Polygone mit glatteren Kanten und Abmessungen von ~100–300 nm (viel größer als die bei 700 °C gefundenen) sichtbar (Abbildung S9d und g). Im Vergleich dazu erschien der Plättchenumfang nach Oxidation bei 900 (Abbildung S8e) und 1000 °C (Abbildung S9f) und anschließender Säurereinigung nahezu strukturlos, was leicht auf die Überlappung aufgrund der kontinuierlichen Größenzunahme der oben genannten einzelnen geätzten Strukturen zurückzuführen ist . Mit DMF abgeblätterte BNNS aus diesen Proben zeigten ähnliche Motive neu gebildeter Kantenmerkmale am Umfang.

Abschließend sollten die optischen Eigenschaften kantenangereicherter BNNS durch Abblättern der geätzten h-BN-Materialien untersucht werden. Die optischen Absorptionsspektren abgeblätterter BNNSs durch Ätzen bei 700–900 °C (für die Abblätterung wurde Wasser verwendet, um die Beobachtung der Bandlücke im UV-Bereich zu erleichtern35) zeigten das Vorhandensein einer Schulter auf der energiereicheren Seite des typischen Bandlückenpeaks von durch Wasser abgeblätterten, unberührten BNNSs (203,5 nm oder 6,09 eV) (Abb. 9). Bei den BNNS, die durch Ätzen bei 1000 °C erhalten wurden, war das Absorptionsvermögen bei einfallenden Lichtwellenlängen von <240 nm (oder >~5,2 eV) qualitativ immer noch mit dem von mit Wasser abgeblätterten, unberührten BNNS vergleichbar. Überraschenderweise fehlte der Bandlückenpeak vollständig (oder verschob sich zu einer höheren Energie über die Instrumentengrenze von 190 nm oder 6,53 eV hinaus). Zunächst wurde angenommen, dass dies auf Sauerstoffdotierung oder restliche oxidierte Borspezies zurückzuführen sei; Allerdings erwies sich die Absorption von reinem B2O3 als sehr schwach (ebenfalls in Abb. 9 dargestellt), was darauf hindeutet, dass die Sauerstoffdotierung nicht die Ursache für die hohe UV-Absorption und das Fehlen eines Bandlückenpeaks war. Dennoch dienen die obigen Ergebnisse als starker Beweis dafür, dass die elektronischen Eigenschaften der geätzten BNNS erheblich moduliert wurden, was höchstwahrscheinlich auf zunehmend angereicherte Z-Kanten zurückzuführen ist. In einem früheren Bericht wurde auch gezeigt, dass BN-Nanobänder aufgrund des Vorhandenseins angereicherter Kantenatome auch andere optische Eigenschaften als die ursprünglichen BNNTs aufweisen36. Die Ergebnisse der Raman-Spektren deuten auf eine geringere Empfindlichkeit gegenüber der oben genannten elektronischen Modulation hin, wobei die Spektren der gleichen abgeblätterten, geätzten BNNS denen der abgeblätterten, unberührten BNNS recht ähnlich zu sein scheinen (Ergänzende Informationen, Abbildung S10). Beim Ätzen bei 1000 °C kam es bei der Probe nur zu einer kleinen Erhöhung (~0,7 cm−1) des E2g-Peaks, was auf Sauerstoffdotierung zurückzuführen sein könnte24.

UV-optische Absorptionsspektren von so erhaltenen wässrigen BNNS-Lösungen (Konzentrationen in der Größenordnung von ~0,1 mg/ml) aus Ag-BN, geätzt bei 900 (blau) und 1000 °C (rot), gefolgt von Säurereinigung und Peeling mit Wasser.

Zum Vergleich sind mit Wasser abgeblätterte, makellose BNNS (schwarz, fest) und eine wässrige Lösung von B2O3 mit einer Konzentration von 10 mg/ml (schwarz, gestrichelt) dargestellt. Der Einschub zeigt die gleichen drei BNNS-Spektren nach der Normalisierung.

Es wird über eine einfache Ag-katalysierte Ätzmethode zum Schnitzen definierter Formen und Kanten auf der h-BN-Grundebenenoberfläche berichtet. Das Ätzen war ein fortschreitender Prozess, der zunächst isotrop, dann in chiralitätsdefinierten Orientierungen ablief, die von der Temperatur und der Zeitdauer abhingen37. Es wurde auch beobachtet, dass eine niedrigere Reaktionstemperatur ein selektives Ätzen am Rand der Plättchen ermöglichte, wobei die Basisebene intakt blieb. Nach der Reinigung und Abblätterung erbten die resultierenden geätzten BNNS mit stark reduzierter Dicke die Loch- und Kantenstrukturmotive und zeigten eine signifikante Änderung der elektronischen Eigenschaften, wie aus den optischen Absorptionsspektren hervorgeht. Diese Methode eröffnet einen spannenden skalierbaren Ansatz zur weiteren Erforschung der Eigenschaften und Anwendungen von BNNSs mit definierten Löchern und Kanten für potenzielle Anwendungen wie Katalyse und molekularer Transport/Trennung. Man kann sich vorstellen, dass diese Synthesestrategie weiter auf die Synthese anderer mit Kanten/Leerstellen angereicherter 2D-Nanomaterialien ausgeweitet werden kann, um deren Struktur-/Eigenschaftsbeziehungen weiter zu erforschen und Anwendungen zu identifizieren, die von ihren einzigartigen Strukturen und Leistungsmerkmalen profitieren können.

h-BN-Pulver (Größe -10P, Charge HZ010PA4.$06) wurde von UK Abrasives bereitgestellt. Silberacetat (99 %) und DMF wurden von Aldrich bezogen. Alle Chemikalien und Lösungsmittel wurden im Lieferzustand verwendet.

SEM- und TEM-Bildgebung mit geringer Vergrößerung wurden mit einem Feldemissions-SEM-System Hitachi S-5200 bei einer Beschleunigungsspannung von 30 kV durchgeführt. HR-TEM-Experimente wurden auf einem Feldemissions-TEM-System JEOL 2100 bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV durchgeführt. Die Raman-Spektroskopie wurde mit einem dispersiven Thermo-Nicolet-Almega-Raman-Spektrometer mit 532-nm-Anregung durchgeführt. Optische Absorptionsspektren wurden mit einem Perkin-Elmer Lambda 900 UV/Vis/NIR-Spektrometer erhalten. FT-IR-Spektren wurden mit einem Thermo-Nicolet FT-IR 300-Spektrometer aufgenommen, das mit einem Thunderdome Swap-Top-Einzelreflexionsmodul mit abgeschwächter Totalreflexion (ATR) ausgestattet war. XPS-Daten wurden mit einem Kratos Axis 165-Röntgenphotoelektronenspektrometer im Hybridmodus unter Verwendung monochromatischer Al-KR-Röntgenstrahlen (1486,7 eV) erhalten. Die TGA-Daten wurden mit einem thermogravimetrischen Analysegerät Netzsch TG 209 F1 Libra bei 10 °C/min in Luft erfasst.

In einem typischen Experiment wurde h-BN-Pulver (1 g, 42 mmol) mit pulverisiertem Silberacetat (1,4 g, 8,4 mmol) unter Verwendung eines Mörsers und Stößels trocken gemischt, bis es unter Umgebungsbedingungen homogen war (ca. 5–10 Minuten). Die feste Silberacetat/h-BN-Mischung wurde dann in eine Aluminiumpfanne überführt und in einem Stickstoffofen (Blue M Electric A-5245-Q Inert Gas Oven) 1 Stunde lang auf 350 °C erhitzt und 3 Stunden lang isotherm gehalten. Der Stickstofffluss lag typischerweise bei 60–100 ml/min. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Produkt als endgültige Ag-BN-Probe mit einem Ag:BN-Verhältnis von 1:5 Mol/Mol gesammelt.

In einem typischen Experiment wurde eine Ag-BN-Probe (100–200 mg) in einen Keramik- oder Quarztiegel gegeben und in einem offenen Röhrenofen (MTI-Modell GSL-1100X-UL) an der Luft auf eine bestimmte Temperatur erhitzt ( im Bereich von 700–1000 °C in dieser Arbeit) mit einer Anstiegsrate von 10 °C/min und für einen bestimmten Zeitraum (1–10 h in dieser Arbeit) isotherm gehalten. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Produkt als endgültige geätzte Ag-BN-Probe gesammelt.

In einem typischen Experiment wurde überschüssiges verdünntes HNO3 (14 %, 20 ml) zu einer frisch geätzten Ag-BN-Pulverprobe (100 mg) in einem Rundkolben gegeben und 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Aufschlämmung wurde dann 10 Minuten lang bei ~3000 × g zentrifugiert. Die obere Lösung wurde dekantiert, um den Rückstand zu erhalten, der über mehrere wiederholte Zentrifugations-Dekantierprozesse mit entionisiertem Wasser gewaschen wurde. Die Probe wurde über Nacht in einem Vakuumofen getrocknet, um gereinigtes, geätztes h-BN als weißes Pulver zu erhalten.

In einem typischen Verfahren wurde eine gereinigte, geätzte h-BN-Probe (~20 mg) 6 Stunden lang in DMF (20 ml) mit einem Ultraschallbad (Bransonic Modell M2800H oder Modell B2510-MTH, beide 40 kHz) beschallt. Der Reaktionskolben wurde mit einem Gummistopfen verschlossen, um den Verlust flüchtiger Reagenzien zu vermeiden. Nach Abschluss der Ultraschallbehandlung wurde die Mischung 10 Minuten lang bei 3000 × g zentrifugiert, um die überstehende Dispersion vom Rückstand zu trennen. Der Überstand wurde als abgeblättertes, geätztes BNNS gesammelt. Ähnliche Experimente wurden auch mit Wasser als Peeling-Lösungsmittel für optische Absorptionsstudien durchgeführt.

Zitierweise für diesen Artikel: Liao, Y. et al. Oxidatives Ätzen von hexagonalem Bornitrid zu Nanoblättern mit definierten Kanten und Löchern. Wissenschaft. Rep. 5, 14510; doi: 10.1038/srep14510 (2015).

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Die Autoren danken Dr. W. Cao und Prof. H. Elsayed-Ali vom Applied Research Center der Old Dominion University für ihre experimentelle Unterstützung bei der Aufnahme von HR-TEM-Bildern und C. Chamberlain vom NASA Langley Research Center für die Durchführung von TGA-Experimenten. Y. Liao wird teilweise durch das vom Institute for Functional Nanomaterials (IFN) der University of Puerto Rico vergebene Stipendium unterstützt. Y. Lin dankt für die finanzielle Unterstützung durch das National Institute of Aerospace und das Internal Research and Development (IRAD)-Programm des NASA Langley Research Center. Z. Chen dankt dem Verteidigungsministerium (Grant W911NF-12-1-0083) und der NASA (Grant Nos. NNX10AM80H und NNX13AB22A) für die Unterstützung.

National Institute of Aerospace, 100 Exploration Way, Hampton, 23666, VA, USA

Yunlong Liao & Yi Lin

Abteilung für Chemie, Institut für funktionelle Nanomaterialien, Universität Puerto Rico, Rio Piedras Campus, San Juan, 00931, Puerto Rico, USA

Yunlong Liao, Kaixiong Tu und Zhongfang Chen

Abteilung für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, University of Maryland, College Park, 20742, MD, USA

Xiaogang Han & Liangbing Hu

Abteilung für fortgeschrittene Materialien und Verarbeitung, NASA Langley Research Center, Hampton, 23681-2199, VA, USA

John W. Connell

Fachbereich Angewandte Wissenschaft, The College of William and Mary, Williamsburg, 23185, VA, USA

Yi Lin

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Y. Lin, ZC und LH haben das Konzept konzipiert. Y. Lin hat die Experimente entworfen. Y. Liao und Y. Lin führten die Synthesen und den Großteil der Charakterisierungen durch und waren Mitautoren des Artikels. KT und ZC führten theoretische Analysen von h-BN-Kantenstrukturen durch. XH und LH führten XPS-Experimente und -Analysen durch. Y. Lin, ZC und JWC leiteten die Arbeit und Analysen. Alle Autoren diskutierten die Ergebnisse und kommentierten das Manuskript.

Die Autoren geben an, dass keine konkurrierenden finanziellen Interessen bestehen.

Dieses Werk ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe nichts anderes angegeben ist; Wenn das Material nicht unter der Creative-Commons-Lizenz enthalten ist, müssen Benutzer die Erlaubnis des Lizenzinhabers einholen, um das Material zu reproduzieren. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Nachdrucke und Genehmigungen

Liao, Y., Tu, K., Han, X. et al. Oxidatives Ätzen von hexagonalem Bornitrid zu Nanoblättern mit definierten Kanten und Löchern. Sci Rep 5, 14510 (2015). https://doi.org/10.1038/srep14510

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Eingegangen: 01. Juli 2015

Angenommen: 01. September 2015

Veröffentlicht: 29. September 2015

DOI: https://doi.org/10.1038/srep14510

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Oxidatives Ätzen von hexagonalem Bornitrid zu Nanoblättern mit definierten Kanten und Löchern