Chemical synthesis of niobium diboride nanosheets by a solid-state reaction route

Abstract

A new process was developed to synthesize niobium diboride (NbB₂) nanosheets with the dimension of about 500 nm and thickness of about 10 nm by using metal niobium, iodine and sodium borohydride as starting materials in an stainless steel autoclave at 700 °C. Iodine was used to facilitate the exothermic reaction between metal niobium and sodium borohydride and the formation of NbB₂. X-ray powder diffraction pattern indicated that the obtained product is hexagonal phase NbB₂ with the calculated lattice constants a = 110 Å and c = 3.2929 Å. The obtained product was also studied by thermogravimetric analysis. It had good oxidation resistance below 400 °C in air.

Розроблено новий процес синтезу наношарів дибориду ніобію (NbB₂) розмірами ~ 500 нм і товщиною ~ 10 нм з використанням металічного ніобію, йоду і боргідриду натрію як вихідних матеріалів у автоклаві з нержавіючої сталі при 700 °С. Йод використовували для полегшення екзотермічної реакції між металічним ніобієм і боргідридом натрію для утворення наношарів NbB₂. Рентгенограма порошку показала, що отриманий продукт є гексагональною фазою NbB₂ з розрахованими константами решітки a = 110 Å і c = 3,2929 Å. Отриманий продукт також вивчали термогравіметричним аналізом. Він мав гарну стійкість до окиснення в повітрі за температури нижче 400 °C .

Разработан новый процесс синтеза нанослоев диборида ниобия (NbB₂2) размерами ~ 500 нм и толщиной ~ 10 нм с использованием металлического ниобия, йода и боргидрида натрия в качестве исходных материалов в автоклаве из нержавеющей стали при 700 °C. Йод использовали для облегчения экзотермической реакции между боргидридом натрия и ниобием для получения нанослоев NbB₂. Рентгенограмма порошка показала, что полученный продукт представляет собой гексагональную фазу NbB₂ с рассчитанными постоянными решетки a = 110 Å и c = 3,2929 Å. Полученный продукт также изучали с помощью термогравиметрического анализа. Он имел хорошую стойкость к окислению на воздухе при температуре ниже 400 °C .