1546 工程科学学报.第41卷，第12期 500nm I um 图1不同条件下制备所得h-BNNSs试样的扫描电镜图.(a)1,(b)2,(c,d)3,(e,￡g)4:(h)5,()6 Fig.I Scanning electron microscope images of h-BNNSs prepared under different experimental conditions:(a)1";(b)2;(c,d)3";(e,f,g)4;(h)5*; ()6 1 jm 500nm 图2h-BNNSs不同放大倍数下的扫描电镜图 Fig.2 SEM images of h-BNNSs at different magnification 使用拉曼对合成产物h-BNNSs的纯度和层数 空气中的吸附或检测过程.通过拟合计算可得硼 进行研究.如图3(c)所示，拉曼光谱中无碳的特征 和氨的原子比为1：1.19，与BN原子比接近.由文 峰，由此进一步确认产物就是纯净的h-BNNSs.同 献报道可知，氨化硼材料中，周围氨原子越多缺 时合成产物的拉曼峰出现在1374.1cm,是由氨化 陷越稳定.因此氮化合成BN过程中，BN会趋于 硼E2e振动模式引起的.块状六方氨化硼特征峰峰 硼和氨的原子比小于1，这与本研究的结果相一致 位一般出现在1366cm,本样品的拉曼峰从 进一步对h-BNNSs形貌和层数进行表征.如 1366移动至1374.1cm是由样品与检测基底相互 图4(a)和(b)透射电镜图可知，合成的样品呈现出 作用和褶皱处局部应变集中导致的6切，表明本 类似石墨烯薄层状，有褶皱.通过图4(c)高分辨率 样品材料呈层状结构，且层数应为2~3层 透射电镜图可知，在层状样品的边缘有条纹反差 为了进一步确定样品的化学键及其元素组 条纹的间距为0.362nm,与h-BN晶体的(002)面晶 成，采用X射线光电子能谱对合成产物进行了表 面间距相同.一般边缘的条纹是由于BN薄片的 征.如图3(d)所示，该样品表面由B、N、C和O四 褶皱或者暴露边缘的晶面造成，可以根据边缘中 种元素组成.图3(e)和(f)分别为B和N的图谱. 条纹的数量来确定h-BNNSs中的层数四.由图4(c) B1s谱线的结合能位置为190.7eV,N1s谱线的结 可以看出，合成h-BNNSs样品层数为2~4层且 合能位置为398.2eV,两者均对应于BN相，与文 暴露在边缘的多为(002)晶面.图4(d)选区电子衍 献研究结果相一致63，C和O的峰很可能来自于 射图(SAED)中，环状图形表明样品为多晶，三个使用拉曼对合成产物 h-BNNSs 的纯度和层数 进行研究. 如图 3（c）所示，拉曼光谱中无碳的特征 峰，由此进一步确认产物就是纯净的 h-BNNSs. 同 时合成产物的拉曼峰出现在 1374.1 cm−1，是由氮化 硼 E2g 振动模式引起的. 块状六方氮化硼特征峰峰 位 一 般 出 现 在 1366  cm−1， 本 样 品 的 拉 曼 峰 从 1366 移动至 1374.1 cm−1 是由样品与检测基底相互 作用和褶皱处局部应变集中导致的[36−37] ，表明本 样品材料呈层状结构，且层数应为 2～3 层. 为了进一步确定样品的化学键及其元素组 成，采用 X 射线光电子能谱对合成产物进行了表 征. 如图 3（d）所示，该样品表面由 B、N、C 和 O 四 种元素组成. 图 3（e）和（f）分别为 B 和 N 的图谱. B1s 谱线的结合能位置为 190.7 eV，N1s 谱线的结 合能位置为 398.2 eV，两者均对应于 BN 相，与文 献研究结果相一致[36, 38] ，C 和 O 的峰很可能来自于 空气中的吸附或检测过程. 通过拟合计算可得硼 和氮的原子比为 1∶1.19，与 BN 原子比接近. 由文 献报道[39] 可知，氮化硼材料中，周围氮原子越多缺 陷越稳定. 因此氮化合成 BN 过程中，BN 会趋于 硼和氮的原子比小于 1，这与本研究的结果相一致. 进一步对 h-BNNSs 形貌和层数进行表征. 如 图 4（a）和（b）透射电镜图可知，合成的样品呈现出 类似石墨烯薄层状，有褶皱. 通过图 4（c）高分辨率 透射电镜图可知，在层状样品的边缘有条纹反差. 条纹的间距为 0.362 nm，与 h-BN 晶体的（002）面晶 面间距相同. 一般边缘的条纹是由于 BN 薄片的 褶皱或者暴露边缘的晶面造成，可以根据边缘中 条纹的数量来确定 h-BNNSs 中的层数[11] . 由图 4（c） 可以看出，合成 h-BNNSs 样品层数为 2～4 层且 暴露在边缘的多为（002）晶面. 图 4（d）选区电子衍 射图（SAED）中，环状图形表明样品为多晶，三个 1 μm 1 μm 1 μm 1 μm 200 nm 200 nm 5 μm 500 nm 1 μm (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) 图 1    不同条件下制备所得 h-BNNSs 试样的扫描电镜图. (a) 1# ; (b) 2# ; (c, d) 3# ; (e, f, g) 4# ; (h) 5# ; (i) 6# Fig.1    Scanning electron microscope images of h-BNNSs prepared under different experimental conditions: (a) 1# ; (b) 2# ; (c, d) 3# ; (e, f, g) 4# ; (h) 5# ; (i) 6# 2 μm 1 μm 500 nm (a) (b) (c) 图 2    h-BNNSs 不同放大倍数下的扫描电镜图 Fig.2    SEM images of h-BNNSs at different magnification · 1546 · 工程科学学报，第 41 卷，第 12 期