關(guān)于多種微納結(jié)構(gòu)氮化硼材料的及大規(guī)模合成方法研究，已經(jīng)獲得了面向不同領(lǐng)域所需的具有不同結(jié)構(gòu)和功能的微納氮化硼材料，系統(tǒng)地討論了這些材料的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)，為其在納米電子學(xué)、復(fù)合增韌、能源等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用奠定理論和試驗基礎(chǔ)。單體硼

（1）   球形BN納米顆粒的綠色、大規(guī)模合成及商用化設(shè)備中試開發(fā)

以硼酸酯為原料，通過CVD方法和準(zhǔn)確地合成工藝控制來制備球形BN納米顆粒，實現(xiàn)了直徑為30~50 nm的BN納米球的大規(guī)模合成，這種CVD方法不工藝簡單，而且副產(chǎn)物為可以收集的醇和醚，對環(huán)境。目前，本中心已經(jīng)實現(xiàn)了球形BN納米顆粒的中試生產(chǎn)，可以日產(chǎn)BN納米球5 kg以上，為工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化推廣已經(jīng)與企業(yè)達成了初步協(xié)議。以這種球形BN為前驅(qū)體，在不添加催化劑的條件下，通過高溫高壓反應(yīng)制備了具有納米孿晶結(jié)構(gòu)的立方結(jié)構(gòu)BN，該種材料的硬度不遠過常見的商業(yè)微米級立方BN，而且還超過理想的金剛石的硬度，同時還表現(xiàn)出的斷裂韌性和抗高溫氧化能力，這一研究工作無疑為未來在刀具和鉆頭的應(yīng)用開辟了廣闊前景。                            

（2）   BN納米管的可控合成及性能研究

發(fā)明了“可移催化劑在位CVD 反應(yīng)方法”，實現(xiàn)了氮化硼納米管的大規(guī)模、制備。按照這個方法建立的實驗室生長設(shè)備，能夠達到日產(chǎn)10 g 純度大于95 %的BN 納米管。同時還在國際上次獲得了具有全缺陷結(jié)構(gòu)的BN 納米管（現(xiàn)在已被通稱為崩潰的BN 納米管）。近年我們也以Li2O 為催化劑合成了管徑小于10 nm 的超細BN 納米管；采用Li2CO3為催化劑合成了管壁厚度約50 nm的BN微米管，并通過在原料中引入碳源合成了C摻雜的BN微米管，摻雜后的BCN管場發(fā)射性能相對純的BN微米管有了很大提高。

深入研究了BN 微/納結(jié)構(gòu)的電子輸運、氫儲存、熱傳導(dǎo)、場發(fā)射、光學(xué)和力學(xué)等性能。采用化學(xué)氣相沉積方法，次合成了F均勻摻雜的BN 納米管，這種F摻雜BN 納米管的電導(dǎo)率可以通過摻雜量調(diào)節(jié)，低于5%的F摻雜就能夠使BN納米管的電導(dǎo)提高3個數(shù)量級以上。我們也發(fā)現(xiàn)，具有全缺陷結(jié)構(gòu)的崩潰狀BN納米管在10MPa和室溫下的氫的吸附值為4.2 wt%。其它的關(guān)于 BN 納米材料的力學(xué)、熱學(xué)、場發(fā)射、光催化、功能化和復(fù)合材料領(lǐng)域的工作也有系統(tǒng)的研究。

采用“可移催化劑原位CVD方法”，實現(xiàn)了BNNT的大規(guī)模制備