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B-C-N和C-N化合物的合成是目前轻元素材料研究领域关注的焦点问题。本文综述了近年来B-C-N和C-N化合物研究进展,提出了目前对于两种化合物实验合成中存在的问题。研究了通过溶剂热反应和化学还原反应的途径合成B-C-N和C-N化合物的可能性。以硼氮化钙(Ca3B2N4)和四氯化碳(CCl4)为原料,在350~550℃下,对溶剂热合成B-C-N化合物的实验进行了研究。采用X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)、傅立叶红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)和电子能量损失谱(EELS)等分析手段对产物进行了分析。结果表明,该反应的最佳反应温度在400~450℃。在400℃和450℃的实验获得了三种不同成分的六方B-C-N化合物单晶。其中400℃下所得的样品中包含富氮的BCN2和贫碳的BCxN(x<1)化合物。而在450℃下所得样品中则含有富碳的BC2.5N和贫碳的BCxN(x<1)化合物。从不同反应温度对于生成产物的影响入手,研究了该反应体系的化学反应机制。采用第一性原理计算方法对六方BCN2晶体进行了研究。结果表明,具有AA堆垛的h-BCN2-VI层状结构具有最低的总能量,其结构最稳定。电子能带结构和态密度计算结果表明具有层状类h-BN结构的BCN2在费米面上没有带隙,具有金属特性,是一种良好的导电材料。以三溴化硼(BBr3)、氮化锂(Li3N)和CCl4为原料,金属钠为还原剂,通过化学还原的方法,在400℃下一次合成了C3N和BC2N两种化合物。所合成的C3N化合物为非晶结构,且具有一种特殊的空心球状形貌;BC2N化合物为六方结构,片状形貌。其晶格参数为a= 2.4(A|°),c = 6.6(A|°)。通过在相同实验条件下是否加入金属钠对反应最终产物的影响入手,对反应的机制进行了推测。对以氰尿酰氯(C3N3Cl3)和氯化铵(NH4Cl)为原料,通过无溶剂合成的方法合成碳氮化合物的实验进行了研究。结果表明,该反应的最佳反应温度为400℃。该条件下获得了一种黄褐色的碳氮化合物粉末。XRD、TEM和EELS分析结果表明,产物中主相为类石墨结构的碳氮化合物。此外,在样品中还包含少量尺寸在2~3 nm左右、以聚集态存在的α-C3N4相。其晶格参数为a = 6.47(A|°),c = 4.71(A|°)。以BBr3和CCl4为原料,金属钠为还原剂,通过化学还原反应的途径,在较低的温度下(700℃)下合成了碳化硼晶体。碳化硼晶体中碳含量在9~11%之间。对以C3N3Cl3和BBr3为原料,金属钠为还原剂,通过化学还原反应合成六方BCN化合物的实验进行了研究。结果表明,在400℃下所得样品种除包含棒状和管状的h-BN颗粒外,还含有多晶态的六方B0.5C0.07N0.43化合物。