1.一种快速制备二维硼烯的方法,其包括制备金属硼化物过程、预处理强酸型高分子聚合物过程、离子交换过程和辐照分解过程,其特征在于,具体包括以下步骤:S1、制备待处理的金属硼化物:首先,按照质量比为1:2的比例将镁合金和硼粉的混合物封装在叶腊石中,在六面顶液压机锤头处放好样品,所述镁合金为镁锂合金、镁钠合金或者镁钾合金;先设定六面顶液压机的压力,使六面顶液压机的锤头压实叶腊石,直接加压到
6 GPa,再逐渐升高六面顶液压机的温度,每次温度变化30‑40℃,每次温度变化时间停留15 min,直至六面顶液压机的温度达到800℃;在达到预定的试验环境后,镁合金和硼粉的混合物将在6 GPa、800℃的环境下,高压烧结10 ‑30 min,停止加热,并在六面顶液压机中冷却
30 min,卸压取出最终试验产物,得到待处理的镁锂合金的硼化物、镁钠合金的硼化物或者镁钾合金的硼化物;
S2、强酸型高分子聚合物预处理:首先,控制室温在20℃,将强酸型高分子聚合物放在实验前准备好的去离子水中进行水洗,浸泡5 h;接着,将用去离子水浸泡过的强酸型高分子聚合物放进用浓硫酸稀释成体积分数为2‑5%的稀硫酸中,并浸泡5 h;然后再从稀硫酸中取出强酸型高分子聚合物,接着放入去离子水中进行水洗,水洗直到用pH计检测强酸型高分子聚合物为中性为止,最后,取出强酸型高分子聚合物,放在室温中进行风干干燥,为后续实验备用,所述强酸型高分子聚合物为聚乙烯基苯磺酸或者磺酸基苯乙烯‑二乙烯苯共聚物,作为进行离子交换的载体;
S3、离子交换:首先,在室温20℃,按照质量比为1:1‑10的比例将镁锂合金的硼化物、镁钠合金的硼化物或者镁钾合金的硼化物和强酸型高分子聚合物混合置于装有磁子的锥形瓶中;接着往锥形瓶加入200 mL极性有机溶剂和10 mg无机盐固体,无机盐固体主要是促进氢离子释放;然后,在室温下,用磁力搅拌器搅拌溶液,使混合的溶液反应12 ‑48 h;接着,使用真空抽滤装置过滤掉未反应的金属硼化物和高分子聚合物,并保留反应后的硼氢化物溶液;然后,使用旋转蒸发仪自带的真空泵对硼氢化物溶液进行真空处理,在设定压力值为‑0.1MPa时,将极性有机溶剂从硼氢化物溶液中抽走,只留下硼氢化合物粉末;最后,将硼氢化合物粉末放在温度为 40℃的真空干燥箱内干燥12 h,得到硼氢化物;以及S4、电子束辐照分解:先通N2,接着使用电子束能量发射器在N2气氛下,将硼氢化合物粉末经5‑20 kV电子束辐照一定时长,即可得到最终的硼烯纳米片。
2.根据权利要求1所述的快速制备二维硼烯的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述极性有机溶剂 为乙腈、甲醇或者乙醇。
3.根据权利要求1所述的快速制备二维硼烯的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述无机盐为氯化钠、氯化镁、氯化钾或者氯化钙。
4.根据权利要求1所述的快速制备二维硼烯的方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述电子束辐照时长为30‑60 min。