CN111072041A - 快速制备二维硼烯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供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，具体包括以下步骤：S1、将镁合金和硼粉封装在叶腊石中，用六面顶液压机进行处理，高压烧结得到金属硼化物；S2、强酸型高分子聚合物需要先用去离子水水洗5h，再用稀硫酸浸泡5h，最后再水洗至中性，室温干燥备用；S3、将金属硼化物和强酸型高分子聚合物混合置于锥形瓶中，同时加入极性有机溶剂和无机盐反应，室温搅拌反应12‑48h，得到硼氢化合物粉末；S4、硼氢化合物粉末经电子束辐照分解释放氢气，干燥得到硼烯纳米片。本发明与现有硼烯制备技术相比，具有操作简单，生产成本低，亦可实现大规模制备。

Description

快速制备二维硼烯的方法

技术领域

本发明涉及二维纳米材料技术领域，特别涉及一种快速制备二维硼烯的方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在光子传感器、能源、生物医学等领域具有重要的应用前景。继石墨烯之后，二维材料以其独特的几何结构、力学和光电等特性吸引了众多领域的科学家极大的研究兴趣。

元素硼因是碳的“近邻”而成为首要目标。硼烯存在类似碳的sp2杂化轨道，硼-硼键的多中心特性使其在平面结构上容易形成空位结构，具有各向异性和金属性，同时也表现出独特的力学、光学和电学性能，因此在电子应用、材料合成和复杂结构构造方面，为二维材料领域提供了前所未有的多样性。

在早期的实验探索中，硼烯的合成主要面临的是硼易被污染、原料纯度以及基体的可兼容性。2015年，Guisinger、Hersam及Oganov等课题组利用高真空分子束外延技术的方法，首次在Ag的表面成功生长出单原子层硼烯[A.J.Mannix,et al,Synthesis ofborophenes:Anisotropic,two-dimensional boron polymorphs[J].Science,2015,150(6267):1513–1516]。目前制备硼烯所用设备价格高昂，制备条件要求苛刻，化学过程复杂，生产成本较高，要想大规模制备硼烯并在实际中得到应用仍有很大困难。因此，本发明提出了一种新的硼烯的制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种快速制备二维硼烯的方法，主要是为了解决现有制备技术复杂，实验条件苛刻，目标产物纯度低，生产成本高，从而能达到大批量的生产。

本发明提供了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，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；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6GPa，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15min，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6GPa、800℃的环境下，高压烧结10-30min，停止加热，并在六面顶液压机中冷却30min，卸压取出最终试验产物，得到待处理的金属硼化物。

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5h；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5h；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。

S3、离子交换：首先，在室温20℃，按照质量比为1:1-10的比例将金属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200mL极性有机溶剂和10mg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12-48h左右；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12h，得到硼氢化物。

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5-20kV电子束辐照一定时长，即可得到最终的硼烯纳米片。

可优选的是，步骤S1中，所述镁合金为镁锂合金、镁钠合金或者镁钾合金，以提高镁的活性，增加活性位点。

可优选的是，步骤S2中，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。

可优选的是，步骤S3中，所述极性有机溶液为乙腈、甲醇或者乙醇，以控制氢离子释放速率。

可优选的是，步骤S3中，所述无机盐为氯化钠、氯化镁、氯化钾或者氯化钙，以加快氢离子释放速率。

可优选的是，步骤S4中，所述电子束辐照时长为30-60min。

可优选的是，所述步骤S1中所涉及到的化学方程式为：

所述步骤S2中所涉及到的化学方程式为：

(MgLi)_xB₂+2H⁺→2HB+Mg²⁺

所述步骤S3中所涉及到的化学方程式为：

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明的硼烯的制备方法，与现有技术相比，成型工艺简单，制备成本低廉，操作简单，安全可靠,事宜大规模制备硼烯的优点。

(2)本发明借助高压高温将镁合金与硼粉复合，制备出金属硼化物，提高了镁的活性，增加活性位点，有助于反应的进行；同时将强酸型高分子聚合物酸洗活化，为反应提供氢离子交换载体；使用极性有机溶剂控制氢离子释放速率，加入无机盐促进氢离子释放；通过电子束辐照使样品分解得到目标产物。

(3)所得产品纯度高，杂质少，质量高，可批量生产，推广价值高。

附图说明

图1为本发明快速制备二维硼烯的方法中硼氢化合物XRD图；以及

图2为本发明快速制备二维硼烯的方法中硼烯纳米片SEM图。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、所达成目的及功效，以下将进行详细说明。

针对现有技术中硼烯的制备方法复杂，生产成本高、产率低的问题，本发明以镁合金与硼粉进行高压烧结制备金属硼化物，再以金属硼化物与强酸型高分子聚合物进行质子交换合成硼氢化合物，最后硼氢化合物通过电子束辐照分解过程来制备硼烯纳米片。

快速制备二维硼烯的方法，具体包括以下步骤：

S1、制备待处理的金属硼化物，所涉及到的化学方程式为

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混合好的样品；然后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，直接将六面顶液压机的压力加压到6GPa，再逐渐升高六面顶液压机的温度，每次温度变化30-40℃左右，每次温度变化时间停留15min左右，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6GPa、800℃的环境下，进行高压烧结，时间在10-30min左右，达到预定的时间后，停止加热，并在六面顶液压机中冷却30min，最后，卸载六面顶液压机的压力，并取出最终试验产物，得到待处理的金属硼化物。

S2、强酸型高分子聚合物预处理，所涉及到的化学方程式为，(MgLi)_xB₂+2H⁺→2HB+Mg²⁺：

首先，将室温控制在20℃左右，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5h；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5h；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。

S3、离子交换，所涉及到的化学方程式为，

首先，将室温控制在20℃左右，按照质量比为1:1-10的比例，将金属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；接着往装有金属硼化物和强酸型高分子聚合物的锥形瓶中加入200mL极性有机溶剂和10mg无机盐固体；然后，在相同的室温下，用磁力搅拌器搅拌混合溶液，使混合的溶液反应12-48h左右；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左右时，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12h，得到硼氢化合物粉末。

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5-20kV电子束辐照一定时长，即可得到最终的硼烯纳米片。

步骤S1中，镁合金可以为镁锂合金(MgLi)、镁钠合金(MgNa)或者镁钾合金(MgK)，以提高镁的活性，增加活性位点。

步骤S2中，强酸型高分子聚合物可以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。

步骤S3中，极性有机溶液可以为乙腈、甲醇或者乙醇，以控制氢离子释放速率。

步骤S3中，无机盐可以为氯化钠、氯化镁、氯化钾或者氯化钙，以加快氢离子释放速率。

步骤S4中，电子束辐照时长为30-60min。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，以下结合实施例对本发明一种快速制备二维硼烯的方法做进一步描述：

实施例1：

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，用天平分别秤取0.5g的镁锂合金和1g的硼粉，镁锂合金可以提高镁的活性，增加镁的活性位点；将0.5g镁锂合金和1g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混合好的样品。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，直接将六面顶液压机的压力加压到所需压力，压力值为6GPa；再逐渐升高六面顶液压机的温度，每次温度变化的范围为30-40℃，每次温度变化时间停留15min左右，直至六面顶液压机的温度达到所需的温度，温度值为800℃。最后，在达到预定的试验环境后，将封装在叶腊石中0.5g镁锂合金和1g硼粉的混合物放置在6GPa、800℃的环境下，进行高压烧结，时间在10-30min左右，达到预定的时间后，停止加热，并将烧结产物在六面顶液压机中冷却30min，卸载六面顶液压机的压力，并取出最终试验产物，得到待处理的金属硼化物(MgLi)_xB₂。

S2、强酸型高分子聚合物预处理：首先，用天平秤取3g聚乙烯基苯磺酸，聚乙烯基苯磺酸作为进行离子交换的载体；控制室温在20℃左右，将聚乙烯基苯磺酸放在实验前准备好的去离子水中进行水洗，并浸泡5h；接着，将用去离子水浸泡过的聚乙烯基苯磺酸放进用浓硫酸稀释出体积分数为2-5％的稀硫酸中，并浸泡5h；然后再从稀硫酸中取出聚乙烯基苯磺酸，接着放入去离子水中再次进行水洗，水洗直到用pH计检测聚乙烯基苯磺酸为中性为止，最后，取出聚乙烯基苯磺酸，放在室温中进行风干干燥，为后续实验备用。

S3、离子交换：首先，按照质量比为1:3的比例，用天平分别秤取1g的(MgLi)_xB₂和3g的聚乙烯基苯磺酸，在室温20℃左右，将1g的(MgLi)_xB₂和3g的聚乙烯基苯磺酸混合置于装有磁子的锥形瓶中；接着分别往锥形瓶加入200mL乙腈和10mg氯化钠，乙腈主要是控制氢离子释放速率，氯化钠主要是促进氢离子释放；然后，在室温下，通过磁子，用磁力搅拌器以300r/min的转速搅拌溶液，使混合的溶液反应24h左右；搅拌结束后，使用真空抽滤装置过滤掉未反应的(MgLi)_xB₂和聚乙烯基苯磺酸，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左右时，将乙腈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12h，得到硼氢化物。

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5kV的电子束辐照60min，即可得到最终的硼烯纳米片。

实施例1的实验现象：

X射线衍射(X-ray diffraction，简称XRD)技术可以用来测定晶体的晶格常数，进而确定元素种类，是以常用于物相定性分析、物相定量分析。

为了确定最终的试验产物的类型，利用X射线衍射技术测定最终试验产物的晶格常数，如图1所示，XRD的横坐标为2θ，是连续扫描模式下，样品每转动一个θ角度，探头收集到的射线经历了2θ角度；纵坐标为样品的吸收强度。从XRD图中我们可以观察到，在15-25℃之间存在关于硼和硼氢化合物的非晶相衍射峰，证明反应生成了硼氢化合物，本实验方法成型工艺简单，制备成本低廉，操作简单，安全可靠，事宜大规模制备硼烯的优点。

扫描电子显微镜(scanning electron microscope，简称SEM)的最主要组合分析功能有：X射线显微分析***(即能谱仪，EDS)，主要用于元素的定性和定量分析，并可分析样品微区的化学成分等信息；电子背散射***(即结晶学分析***)，主要用于晶体和矿物的研究。

为了观察最终的试验产物的形貌，利用扫描电子显微镜技术来观察最终的硼烯纳米片，如图2所示，从SEM图我们可以观察到，呈现二维片层的纳米片，证明反应得到了二维硼烯。

实施例2：

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，用天平分别秤取0.5g的镁钠合金和1g的硼粉，镁钠合金可以提高镁的活性，增加镁的活性位点；将0.5g镁钠合金和1g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。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。接着使用六面顶液压机处理叶腊石中封装好的镁钠合金和硼粉，先设定六面顶液压机的压力，直接将压力加压到所需压力，压力值为6GPa；再逐渐升高六面顶液压机的温度，每次温度变化范围为30-40℃，每次温度变化时间停留15min左右，直至六面顶液压机的温度达到所需温度，温度值为800℃。最后，在达到预定的试验环境后，将封装在叶腊石中0.5g镁钠合金和1g硼粉的混合物放置在6GPa、800℃的环境下，进行高压烧结，时间在10-30min左右，达到预定的时间后，停止加热，并将烧结产物在六面顶液压机中冷却30min，卸载六面顶液压机的压力，并取出最终试验产物，得到待处理的金属硼化物(MgNa)_xB₂。

S2、强酸型高分子聚合物预处理：首先，用天平秤取5g磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物，磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物作为进行离子交换的载体；控制室温在20℃左右，将磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物放在实验前准备好的去离子水中进行水洗，并浸泡5h；接着，将用去离子水浸泡过的磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物放进用浓硫酸稀释出体积分数为2-5％的稀硫酸中，并浸泡5h；然后再从稀硫酸中取出磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物，接着放入去离子水中再次进行水洗，水洗直到用pH计检测磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物为中性为止，最后，取出磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物，放在室温中进行风干干燥，为后续实验备用。

S3、离子交换：首先，按照质量比为1:5的比例，用天平分别秤取1g的(MgNa)_xB₂和5g的磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物，在室温20℃左右，将1g的(MgNa)_xB₂和5g的磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物混合置于装有磁子的锥形瓶中；接着分别往锥形瓶加入200mL甲醇和10mg氯化钠，甲醇主要是控制氢离子释放速率，氯化钠主要是促进氢离子释放；然后，在室温下，通过磁子，用磁力搅拌器以300r/min的转速搅拌溶液，使混合的溶液反应24h左右；搅拌结束后，使用真空抽滤装置过滤掉未反应的(MgNa)_xB₂和磺酸基苯乙烯-二乙烯苯共聚物，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左右时，将甲醇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12h，得到硼氢化物。

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10kV的电子束辐照50min，即可得到最终的硼烯纳米片。

实施例3：

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，用天平分别秤取0.5g的镁钾合金和1g的硼粉，镁钾合金可以提高镁的活性，增加镁的活性位点；将0.5g镁钾合金和1g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。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。接着使用六面顶液压机处理叶腊石中封装好的镁钾合金和硼粉，先设定六面顶液压机的压力，直接将压力加压到所需压力，压力值为6GPa；再逐渐升高六面顶液压机的温度，每次温度变化范围为30-40℃，每次温度变化时间停留15min左右，直至六面顶液压机的温度达到所需温度，温度值为800℃。最后，在达到预定的试验环境后，将封装在叶腊石中0.5g镁钾合金和1g硼粉的混合物放置在6GPa、800℃的环境下，进行高压烧结，时间在10-30min左右，达到预定的时间后，停止加热，并将烧结产物在六面顶液压机中冷却30min，卸载六面顶液压机的压力，并取出最终试验产物，得到待处理的金属硼化物(MgK)_xB₂。

S2、强酸型高分子聚合物预处理：首先，用天平秤取7g聚乙烯基苯磺酸，聚乙烯基苯磺酸作为进行离子交换的载体；控制室温在20℃左右，将聚乙烯基苯磺酸放在实验前准备好的去离子水中进行水洗，并浸泡5h；接着，将用去离子水浸泡过的聚乙烯基苯磺酸放进用浓硫酸稀释出体积分数为2-5％的稀硫酸中，并浸泡5h；然后再从稀硫酸中取出聚乙烯基苯磺酸，接着放入去离子水中再次进行水洗，水洗直到用pH计检测聚乙烯基苯磺酸为中性为止，最后，取出聚乙烯基苯磺酸，放在室温中进行风干干燥，为后续实验备用。

S3、离子交换：首先，按照质量比为1:7的比例，用天平分别秤取1g的(MgK)_xB₂和7g的聚乙烯基苯磺酸，在室温20℃左右，将1g的(MgK)_xB₂和7g的聚乙烯基苯磺酸混合置于装有磁子的锥形瓶中；接着分别往锥形瓶加入200mL乙醇和10mg氯化钠，乙醇主要是控制氢离子释放速率，氯化钠主要是促进氢离子释放；然后，在室温下，通过磁子，用磁力搅拌器以300r/min的转速搅拌溶液，使混合的溶液反应24h左右；搅拌结束后，使用真空抽滤装置过滤掉未反应的(MgK)_xB₂和聚乙烯基苯磺酸，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左右时，将乙醇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12h，得到硼氢化物。

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15kV的电子束辐照30min，即可得到最终的硼烯纳米片。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

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；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6GPa，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15min，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6GPa、800℃的环境下，高压烧结10-30min，停止加热，并在六面顶液压机中冷却30min，卸压取出最终试验产物，得到待处理的金属硼化物；

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5h；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5h；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；

S3、离子交换：首先，在室温20℃，按照质量比为1:1-10的比例将金属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200mL极性有机溶剂和10mg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12-48h；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12h，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5-20kV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S1中，所述镁合金为镁锂合金、镁钠合金或者镁钾合金。

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S2中，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。

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S3中，所述极性有机溶液为乙腈、甲醇或者乙醇。

5.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。

6.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30-60min。

7.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S1中所涉及到的化学方程式为：

所述步骤S2中所涉及到的化学方程式为：

(MgLi)_xB₂+2H⁺→2HB+Mg²⁺

所述步骤S3中所涉及到的化学方程式为：

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