水稻化学家发现了新的途径，使强二维材料更好地应用
六氮化硼很难处理，但莱斯大学的科学家们正在使它更容易相处。
二维h-BN是一种绝缘材料，也被称为“white graphene,”比钢硬四倍，是一种优秀的导热体，这对依赖它来增强性能的复合材料来说是一个优势。
这些特性也使得h-BN难以修改。它紧密的六角形晶格由硼原子和氮原子交替组成，与石墨烯和其他二维材料不同，后者可以很容易地用其他元素修饰(即功能化)。
在透射电镜下观察到的在大米中形成的功能化六边形氮化硼薄片。由Angel Marti集团提供
化学家安琪尔·马蒂(Angel Marti)的莱斯实验室发表了一份用碳链增强氢氮化硼的方案。这使得2D硬汉成为一种材料，保持其强度，但更易于与聚合物或复合材料中的其他材料结合。
美国化学学会’s物理化学杂志上发表的lab’s论文表明，氢氮化硼也可以在有机溶剂中更分散。马蒂和他的团队改进了比卢普斯-伯奇反应过程，他们成功地改变了氮化硼纳米管，使其攻击氢氮化硼的防御，并共价连接碳。
20世纪40年代，莱斯大学化学荣誉退休教授爱德华•比卢普斯(Edward Billups)发现了桦树还原法，并在2004年对其进行了增强，使碳纳米管功能化。在水稻生产过程中，马蒂和他的团队可以通过改变反应中锂的含量来控制h-BN功能化的量。
锂是一种碱金属，与液化氨结合时会释放出自由电子。与h-BN薄片和碳源1-溴十二烷混合，在这种情况下，反应生成烷基自由基，一种与h-BN反应并形成键的化学物质。
马蒂说，it’s是迄今为止发现的修改氢氮化硼的最佳方法，氢氮化硼即使在高温下也能抵抗变化。他说:“你取一点石墨，放在800摄氏度的炉子里，它就会消失。“如果你用六氮化硼做同样的事情，它仍然会对你微笑。
“让你知道它有多稳定，这就是我们想要解决的问题，”马蒂说。这种材料有一定的用途，但要控制其制造性能，就必须在表面接枝不同的基团
他说，锂与氢氮比为20比1mol / l，优化了将碳链接枝到表面和边缘的过程。由于h-BN基在高温下保持稳定，只要简单地燃烧掉官能团链，就能恢复到原始状态。
水稻科学家已经使向六氮化硼中添加碳链变得简单得多。六氮化硼是一种比钢坚硬得多的二维材料，是一种优秀的导热体。点击图片查看大图。插图由Angel Marti集团提供
虽然h-BN是天然的亲水性(吸引水)，功能碳使它们几乎超疏水(避免水)，一个很好的性质，为制作保护膜，马蒂说。但即使增强后，薄片仍能在非极性溶剂中分散。
马蒂说，他的团队正在探索其他类型的分子可以移植到白色石墨烯上。苯基呢?醚类呢?那能使它与其他材料相容的基团呢?
他说:“人们对制造氢bn、氮化硼纳米管和聚合物之间的复合材料很感兴趣。最终，we’d想把不同的基团嫁接到h-BN上，建立一个库，一个工具箱，里面有各种功能基团，可以和这些材料一起使用
莱斯大学校友卡洛斯·德洛斯·雷耶斯(Carlos de los Reyes)是这篇论文的主要作者。合著者包括莱斯大学本科生凯瑟琳·埃尔南德斯(Katharyn Hernandez)、研究生塞西莉亚·马丁内斯-希门尼斯(Cecilia Martinez-Jimenez)、塞德里克·吉内斯特拉(Cedric Ginestra)和阿什莉·史密斯·麦克威廉姆斯(Ashleigh Smith McWilliams)、研究助理肯德尔·沃兹-米特拉(Kendahl Walz-Mitra)、A.J. Hartsook化学和生物分子工程教授、材料科学、纳米工程和化学教授马泰奥·帕斯夸里(Matteo Pasquali)。马蒂是化学、生物工程、材料科学和纳米工程的副教授。
美国国家科学基金会、美国空军科学研究办公室和韦尔奇基金会支持了这项研究。
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