氮化硼納米管有多重要？如何進行純化？目前有何新進展？
氮化硼納米管 (BNNT) 将成為本世紀最重要的材料之一。最近的合成進展使 BNNT 成為先進多功能材料的可行候選者。與碳納米管和石墨烯一樣，BNNT 和 h-BN 具有非凡的實體特性。與 CNT 不同，BNNT 具有寬帶隙；它們是壓電材料，具有中子輻射屏蔽能力，可承受高達 1000 °C 的降解。
BNNT 可能是納米複合材料進階應用的下一個重大飛躍；然而，必須應對重大的科學挑戰。主要是，大規模合成技術還不成熟。生産産品需要仔細表征、分析和純化。硼、無定形 BN 和 h-BN 等雜質導緻難以研究 BNNT 特性的化學修飾和轉化。本綜述綜合了有關 BNNT 純化方法的相關文獻和最新技術，分為實體、化學和多步技術及其應用。該綜述還讨論了 BNNT 合成方法和未來的研究方向。
由于新興的商業 BNNT 可用性及其優異的實體和化學性質，最近對氮化硼納米管 (BNNT) 和相關研究的關注大幅增加。氮化硼 (BN) 與碳具有等電子和等結構，并将形成與碳納米管和石墨烯類似的同素異形體。BNNT 是碳納米管 BN 類似物，是六方氮化硼 (h-BN) 的一維高縱橫比納米結構，其中硼和氮原子交替取代碳原子。
與結構上的多壁碳納米管一樣，BNNT 具有 1-100 納米範圍内的多壁納米直徑，長度可達微米級。根據管的半徑和手性，碳納米管 (CNT) 可以是導體或半導體，而 BNNT 中的手性會影響管中的壓電驅動矢量。相反，無論管形态和手性如何，BNNT 始終具有約 5 至 6 eV的寬帶隙絕緣性。BNNT 和 h-BN 片晶除了因其大帶隙而呈現亮白色外觀外，還具有在空氣中高達 900 °C 的高抗氧化性以及在惰性高溫環境中更高的熱穩定性和化學穩定性。
BNNT 與碳是等電子的，但與 CNT 相比具有不同的化學性質，因為它們的部分離子鍵合是由于氮原子和硼原子的電負性差異導緻的。由于帶隙大，BNNT 是電絕緣體；然而，它們保持着與石墨納米粒子相似的高導熱性 。它們還具有高疏水性、高中子吸收能力、在電磁波譜可見光和紅外區的透明性 、壓電性 ，并具有高楊氏模量和剪切模量（分别為 1.8 ± 0.3 TPa 和 7 ± 1 GPa）。氮化硼納米粒子的一系列顯着特性使其成為涵蓋許多學科的未來技術發展的重要先進材料。由于 BNNT 可能具有的非細胞毒性特性，它們也可用于診斷和治療生物醫學應用。
為了充分利用 BNNT 的獨特性質，需要有效的純化方法來去除雜質并保留 BNNT 的原始長度和結構。文獻中已經報道了各種純化方法。BNNT 純化過程通常會結合多種方法，具體取決于合成過程、雜質的性質、納米管形态和預期應用。
一般來說，純化被歸類為實體或化學方法。過濾、表面活性劑和聚合物包裹是實體方法，已用于根據長度、大小和溶解度從 BN 納米管中分離雜質 。 這些方法通常用于去除硼和 BN 的聚集體和無定形化合物。通常，與化學方法相比，實體方法被認為效果較差；然而，它們相對溫和，不會損壞或改變管子。
熱蝕刻和酸氧化等化學方法根據雜質的反應性将雜質與 BNNT 分離。這些苛刻的工藝很可能導緻産品損失、BNNT 形态損壞、沿管引入缺陷或導緻管的化學改性，具體取決于工藝過程中使用的具體條件。最近，研究表明，适當控制反應條件可以生産具有開口尖端的高純度 BNNT。
結論：
僅用實體或化學方法純化 BNNT 可能是無效的。實體方法的溫和條件不會去除與 BNNT 具有相似化學和實體性質的雜質，但具有不會對 BNNT 進行化學修飾的優點，并且超聲處理可以幫助分解大顆粒并分散 BNNT。化學方法最常用于獲得高純度 BNNT，因為它們可有效去除金屬催化劑顆粒、無定形硼和 BN 污染物。然而，化學處理通常會導緻 BNNT 管的尖端打開，并且許多化學純化方法會導緻引入官能團，進而産生具有不同特定特性的 BNNT。125 ]。BNNT 的共價功能化和表面修飾與新的和改進的純化技術相結合的研究正在加速。商業 BNNT 合成的前景是積極的，純度也在不斷提高，但直到可以在不存在 h-BN 等難處理污染物的情況下生産高純度 BNNT 之前，純化技術和這些技術的量化将成為 BNNT 研究的一個重要方面。
