氮化硼纳米管有多重要？如何进行纯化？目前有何新进展？
氮化硼纳米管 (BNNT) 将成为本世纪最重要的材料之一。最近的合成进展使 BNNT 成为先进多功能材料的可行候选者。与碳纳米管和石墨烯一样，BNNT 和 h-BN 具有非凡的物理特性。与 CNT 不同，BNNT 具有宽带隙；它们是压电材料，具有中子辐射屏蔽能力，可承受高达 1000 °C 的降解。
BNNT 可能是纳米复合材料高级应用的下一个重大飞跃；然而，必须应对重大的科学挑战。主要是，大规模合成技术还不成熟。生产产品需要仔细表征、分析和纯化。硼、无定形 BN 和 h-BN 等杂质导致难以研究 BNNT 特性的化学修饰和转化。本综述综合了有关 BNNT 纯化方法的相关文献和最新技术，分为物理、化学和多步技术及其应用。该综述还讨论了 BNNT 合成方法和未来的研究方向。
由于新兴的商业 BNNT 可用性及其优异的物理和化学性质，最近对氮化硼纳米管 (BNNT) 和相关研究的关注大幅增加。氮化硼 (BN) 与碳具有等电子和等结构，并将形成与碳纳米管和石墨烯类似的同素异形体。BNNT 是碳纳米管 BN 类似物，是六方氮化硼 (h-BN) 的一维高纵横比纳米结构，其中硼和氮原子交替取代碳原子。
与结构上的多壁碳纳米管一样，BNNT 具有 1-100 纳米范围内的多壁纳米直径，长度可达微米级。根据管的半径和手性，碳纳米管 (CNT) 可以是导体或半导体，而 BNNT 中的手性会影响管中的压电驱动矢量。相反，无论管形态和手性如何，BNNT 始终具有约 5 至 6 eV的宽带隙绝缘性。BNNT 和 h-BN 片晶除了因其大带隙而呈现亮白色外观外，还具有在空气中高达 900 °C 的高抗氧化性以及在惰性高温环境中更高的热稳定性和化学稳定性。
BNNT 与碳是等电子的，但与 CNT 相比具有不同的化学性质，因为它们的部分离子键合是由于氮原子和硼原子的电负性差异导致的。由于带隙大，BNNT 是电绝缘体；然而，它们保持着与石墨纳米粒子相似的高导热性 。它们还具有高疏水性、高中子吸收能力、在电磁波谱可见光和红外区的透明性 、压电性 ，并具有高杨氏模量和剪切模量（分别为 1.8 ± 0.3 TPa 和 7 ± 1 GPa）。氮化硼纳米粒子的一系列显着特性使其成为涵盖许多学科的未来技术发展的重要先进材料。由于 BNNT 可能具有的非细胞毒性特性，它们也可用于诊断和治疗生物医学应用。
为了充分利用 BNNT 的独特性质，需要有效的纯化方法来去除杂质并保留 BNNT 的原始长度和结构。文献中已经报道了各种纯化方法。BNNT 纯化过程通常会结合多种方法，具体取决于合成过程、杂质的性质、纳米管形态和预期应用。
一般来说，纯化被归类为物理或化学方法。过滤、表面活性剂和聚合物包裹是物理方法，已用于根据长度、大小和溶解度从 BN 纳米管中分离杂质 。 这些方法通常用于去除硼和 BN 的聚集体和无定形化合物。通常，与化学方法相比，物理方法被认为效果较差；然而，它们相对温和，不会损坏或改变管子。
热蚀刻和酸氧化等化学方法根据杂质的反应性将杂质与 BNNT 分离。这些苛刻的工艺很可能导致产品损失、BNNT 形态损坏、沿管引入缺陷或导致管的化学改性，具体取决于工艺过程中使用的具体条件。最近，研究表明，适当控制反应条件可以生产具有开口尖端的高纯度 BNNT。
结论：
仅用物理或化学方法纯化 BNNT 可能是无效的。物理方法的温和条件不会去除与 BNNT 具有相似化学和物理性质的杂质，但具有不会对 BNNT 进行化学修饰的优点，并且超声处理可以帮助分解大颗粒并分散 BNNT。化学方法最常用于获得高纯度 BNNT，因为它们可有效去除金属催化剂颗粒、无定形硼和 BN 污染物。然而，化学处理通常会导致 BNNT 管的尖端打开，并且许多化学纯化方法会导致引入官能团，从而产生具有不同特定特性的 BNNT。125 ]。BNNT 的共价功能化和表面修饰与新的和改进的纯化技术相结合的研究正在加速。商业 BNNT 合成的前景是积极的，纯度也在不断提高，但直到可以在不存在 h-BN 等难处理污染物的情况下生产高纯度 BNNT 之前，纯化技术和这些技术的量化将成为 BNNT 研究的一个重要方面。
