本文要点：

通过干冰辅助球磨法设计并合成了由石墨烯和氮化硼（G/BN）组成的边缘羧基化复合纳米片。

成果简介

石墨烯（G）和氮化硼（BN）之类的二维（2D）纳米材料已被用于制造用于热管理的纳米流体。不同的纳米流体既需要出色的填料分散性，又需要高导热性。然而，尚未开发出保持稳定分散状态但具有高导热率的二维纳米流体。本文中，通过绿色干冰辅助球磨技术合成了石墨烯和氮化硼（G/BN）的边缘功能二维复合纳米片。首先研究了G/BN水性纳米流体的热性能。我们发现，G/BN水性纳米流体的热导率高达1.62WmK–1在5vol％的负载下。根据用于模拟散热过程的验证系统的表面温度变化，G/BN水性纳米流体的传热能力要高于纯水。因此，G/BN在冷却剂应用中显示出巨大的潜力。

图文导读

图1.G/BN的示意图：原始石墨和BN（a），干冰（b），剥离的G/BN纳米片（c）和浓度为5.0vol％的G/BN水分散体（d）。G/BN纳米片的形态表征：G/BN的SEM图像（e），TEM图像（f），EESL光谱（g）和AFM图像（h）。

图2.G/BN样品的FTIR（a），UV-vis（b），XRD（c）和拉曼光谱（d）。边缘羧基化G/BN纳米片的机理（e）。

图3.G/BN-水纳米流体的照片

图4.G/BN-水纳米流体的导热系数和（a）导热系数的提高（b）。导热系数随G/BN-水纳米流体的温度而变化（c）。包含各种填料的不同纳米流体的导热系数比较（d）。

图5.（a）热性能评估水箱系统的示意图。（b）流体随加热时间变化的红外热像图。（c）过程中石墨涂层的表面温度变化。

小结

通过绿色干冰辅助球磨法合成了石墨烯和氮化硼（G/BN）的边缘羧基化复合纳米片。FTIR和拉曼光谱证实了-COOH基团的成功的边缘共价接枝，从而导致高浓度的分散良好的几层G/BN在水中无需任何后处理。ζ电位测量验证了由于负电荷的存在，分散在水和极性溶剂中的G/BN的长期稳定性。TEM测试进一步证明了G/BN在水中的分散性增强。G/BN-水纳米流体在5vol％的低体积分数下显示出显着的热导率提高（％），表明在各种热应用中的潜力。

文献：

GreenSynthesisofGraphene/BoronNitrideCompositesforUltrahighThermallyConductiveFluids

DOI：10./acssuschemeng.9b。