Large-scale exfoliation of hexagonal boron nitride with combined fast quenching and liquid exfoliation strategies

Progress of Large‐Scale Synthesis and Electronic Device Application of Two‐Dimensional Transition Metal Dichalcogenides

“…Other than this method, liquid sonication, ion intercalation, and laser thinning have also been employed to produce ultrathin flakes of 2DLMs. Recently developed liquid phase exfoliation methods achieve an improved yield. Most top‐down methods have poor control of thickness, lateral dimension, and cleanness of resultant flakes.…”

Avaliação De Diferentes Rotas De Esfoliação Líquida Para Obtenção De Nanolamelas De Nitreto De Boro Hexagonal

“…No entanto, essas técnicas requerem condições de crescimento severas, como elevada temperatura e alto vácuo, possuem limitação na produção de nanolamelas em quantidade, 1,5,11,14 necessitam de reagentes químicos e a diferença térmica entre o substrato (superfície aquecida onde o filme é depositado) e o filme favorece a presença de falhas e de impurezas devido ao processamento, 8,15 aumentando a complexidade e o custo dos processos. 1,[9][10][11]16,17 Os métodos físicos manipulam o material em escala macro e por meio de técnicas como clivagem micromecânica, intercalação iônica, esfoliação líquida, fragmentam as partículas até que estas fiquem em escala nanométrica. 1,6,8,11,[13][14][15] Oferecem vantagens em relação às rotas químicas devido à redução de custos, compatibilidade térmica com o substrato -em relação ao método CVD, simplicidade e versatilidade, juntamente com o fato de que resultam em nanolamelas esfoliadas de alta qualidade que podem ser facilmente transformadas em filmes finos e (ou) aditivadas em materiais compósitos.…”

“…1,6,8,11,[13][14][15] Oferecem vantagens em relação às rotas químicas devido à redução de custos, compatibilidade térmica com o substrato -em relação ao método CVD, simplicidade e versatilidade, juntamente com o fato de que resultam em nanolamelas esfoliadas de alta qualidade que podem ser facilmente transformadas em filmes finos e (ou) aditivadas em materiais compósitos. 1,3,4,[9][10][11]16,17 Entretanto, não há muito controle do número e do tamanho lateral das lamelas, o rendimento é baixo e é preciso ter atenção com solventes tóxicos, de difícil remoção ou que possam reagir no processo. 1,8,9 Dentre os métodos físicos, a esfoliação líquida em solvente expõe o material lamelar a ondas ultrassônicas que, por meio da cavitação, geram ondas de energia que colapsam e fragmentam os cristais lamelares, produzindo nanolamelas esfoliadas.…”

“…1,8,9 Dentre os métodos físicos, a esfoliação líquida em solvente expõe o material lamelar a ondas ultrassônicas que, por meio da cavitação, geram ondas de energia que colapsam e fragmentam os cristais lamelares, produzindo nanolamelas esfoliadas. [1][2][3][4]6,[8][9][10][11][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25] É um processo insensível ao ar e não envolve reações químicas, fatores que melhoram a processabilidade, além de manter as propriedades intrínsecas dos materiais. 4,11,16,17 Apresenta escalabilidade para a produção de uma grande variedade de (ou praticamente qualquer) nanomaterial bidimensional.…”

“…3,4,14,21 Parâmetros de solubilidade também podem ser utilizados para melhor entender e caracterizar o fenômeno que ocorre entre material disperso e dispergente ou, de forma análoga, entre soluto e solvente, pois a obtenção de uma solução requer grande afinidade entre ambos. 4,11,16,21,[23][24][25] Muitos solventes têm sido investigados para a dispersão e esfoliação do h-BN em ultrassom, tais como álcool isopropílico (IPA), 4,6,10,14,[19][20][21]24 N, N-dimetil-formamida (DMF), 18 ácido metanossulfónico, 9 dimetilsulfóxido (DMSO), 4 N-metil-pirrolidona (NMP), 3,4,13 dispersantes como a solução de poli(m-fenileno vinileno--co-2,5-dioctoxi-p-fenileno vinileno) em 1,2-dicloroetano, 27 molécu-las de amina lipofílicas ou hidrofílicas, 26 ). 4,29 Para melhorar a dispersão e esfoliação do h-BN existem tentativas bem sucedidas de combinar dois ou mais solventes durante a ultrassonificação, como etanol e água, [14][15][16]21,24 que, além da tensão superficial, consideram o tamanho das moléculas da mistura, sugerindo que moléculas maiores de solvente servem para estabilizar as lamelas individualmente dispersas de forma mais eficaz, evitando que elas se agreguem novamente.…”