莱斯大学实验室化学家詹姆斯·图尔(James Tour)将前驱体快速加热和冷却，以生产二维材料，在这种情况下，纯氮化硼和氮化硼碳。到目前为止，这两种物质都很难批量生产，而且几乎不可能以易溶的形式生产。

实验室的报告来了先进材料详细介绍了图尔实验室在2020年引入的一种技术——闪焦耳加热，是如何通过调整来制备含不同碳度的纯化的微观氮化硼薄片的。

对该材料的实验表明，氮化硼薄片可以用作强大的防腐涂层的一部分。

“氮化硼是一种备受追捧的二维材料，”图尔说。“能够批量生产，现在加上混合量的碳，使它更加通用。”

在纳米尺度上，氮化硼有几种形式，包括看起来像石墨烯的六角形结构，但硼和氮原子交替存在，而不是碳原子。氮化硼很软，所以它经常被用作润滑剂和化妆品的添加剂，也被发现在陶瓷和金属化合物中，以提高它们处理高温的能力。

莱斯大学化学工程师Michael Wong最近报告说，氮化硼是一种有效的催化剂，可以帮助破坏PFAS，一种存在于环境和人类体内的危险的“永久化学物质”。

闪光焦耳加热是指将源材料塞在管子中的两个电极之间，并通过它们快速发送电流。对于石墨烯，材料可以是任何含有碳的东西，食物垃圾和用过的塑料汽车部件只是两个例子。该方法还成功地从煤粉煤灰和其他原料中分离出稀土元素。

在莱斯大学研究生陈卫银(Weiyin Chen)领导的实验中，实验室将硼氨(BH3NH3)与不同数量的炭黑一起放入闪光室，这取决于所需的产品。然后，样品被闪过两次，第一次用200伏来去除样品中的多余元素，第二次用150伏来完成这个过程，总闪过时间不到一秒。

显微镜图像显示，薄片是涡层状的——也就是说，像堆叠不好的板一样错位——它们之间的相互作用减弱。这使得薄片很容易分离。

它们也很容易溶解，这导致了防腐实验。实验室将闪蒸氮化硼与聚乙烯醇(PVA)混合，将化合物涂在铜膜上，并将其表面暴露在硫酸浴中进行电化学氧化。

事实证明，与PVA单独或与商业六方氮化硼类似的化合物相比，闪过的化合物对铜的保护效果要好92%以上。显微图像显示，这种化合物为腐蚀性电解质创造了“曲折的扩散路径”，以达到铜，并阻止金属离子的迁移。

陈说，前驱体的导电性不仅可以通过添加碳来调节，还可以通过添加铁或钨来调节。

他说，实验室看到了闪光其他材料的潜力。陈说:“在其他方法中使用的前体，如热液和化学气相沉积，可以在我们的闪蒸方法中尝试，看看我们是否可以制备出更多具有亚稳特征的产品。”“我们已经证明了闪烁的亚稳相金属碳化物和过渡金属二硫族化物，这部分值得更多的研究。”

该研究的共同作者是赖斯大学校友John Tianci Li, Wala Algozeeb, Paul Advincula, Emily McHugh和Duy Xuan Luong，研究生Chang, Yuan, Jinhang Chen, kexinling, Chi Hun Choi, Kevin Wyss和Wang，研究科学家高冠辉和材料科学与纳米工程助理教授韩一墨。图尔是莱斯大学化学教授，也是计算机科学、材料科学和纳米工程教授。