一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法，包括：二维层状碳化钛纳米材料MXene(Ti3C2/Ti2C)的氢氟酸腐蚀制备；经超声，真空浸渍，水热等步骤处理原料MXene(Ti3C2/Ti2C)和单糖，使碳纳米颗粒在MXene(Ti3C2/Ti2C)材料层间和表面生成，即得到碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料。本发明专利技术采用无毒易得原料，制备过程简单，工艺可控，成本低，重复性好，制备得到的二维层状MXene(Ti3C2/Ti2C)的片层结构均匀完整，碳纳米颗粒在MXene(Ti3C2/Ti2C)材料层间与表面分布均匀，制备得到的复合材料具有比表面积大，导电性质好，亲水物性好等特点；可以应用在功能陶瓷、吸波材料、超级电容器、离子电池等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米功能材料制备
,具体涉及一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法。
技术介绍
MXene作为一类新型二维纳米材料于2011年首次报道，主要通过氧氟酸选择性的腐蚀除去原料MAX相中的A成分制备得到。MXene是一种新型过渡金属碳化物二维材料，具有类石墨烯结构，由于其独特的二维层状结构、较大的比表面积、良好的电容性和亲水性，使其在功能陶瓷、吸波材料、超级电容器，离子电池等领域有了初步应用。碳纳米材料具有低密度、高强度、高比表面积、优异的热和化学稳定性以及良好的电化学性质，成为相关人员的研究热点。由于特殊形状和大小，碳纳米颗粒被引入到其他物质中作为改性增强物质，已广泛应用于吸波，吸附，催化，电化学等领域。MXene材料本身得到了较为广泛的研究，但MXene材料特性单一、表面缺陷较多、层间距小等缺点限制了该材料的进一步应用。将碳纳米材料引入到MXene材料层间和表面能够极大地增加其比表面积，进一步提高MXene片层的利用率；所得复合材料兼具碳纳米材料特性，可增强MXene材料导电性质和介电性质，拓展MXene材料的应用空间。虽然现阶段关于MXene的相关工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将MAX陶瓷粉料浸没在质量分数为10～40wt％的HF溶液中，MAX浓度为0.05～0.1g/ml；然后在温度20～65℃之下磁力搅拌反应10～120h；采用去离子水离心洗涤至溶液pH值为7，真空抽滤得到固态物质，40～80℃真空干燥8～40h，得到二元层状纳米材料MXene；步骤2：将MXene置于单糖溶液中，超声分散0.5～24h，在真空条件下浸渍2～10h得到混合溶液；所述单糖溶液为浓度为0.1～1mol/L的单糖溶液；所述MXene与单糖质量比为0.1～2；步骤3：将混合溶液导入水热反应釜内胆中，升温至150...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将MAX陶瓷粉料浸没在质量分数为10～40wt％的HF溶液中，MAX浓度为0.05～0.1g/ml；然后在温度20～65℃之下磁力搅拌反应10～120h；采用去离子水离心洗涤至溶液pH值为7，真空抽滤得到固态物质，40～80℃真空干燥8～40h，得到二元层状纳米材料MXene；步骤2：将MXene置于单糖溶液中，超声分散0.5～24h，在真空条件下浸渍2～10h得到混合溶液；所述单糖溶液为浓度为0.1～1mol/L的单糖溶液；所述MXene与单糖质量比为0.1～2；步骤3：将混合溶液导入水热反应釜内胆中，升温至150～220℃，保温2～20h，反应结束后自然冷却到室温得到沉淀产物；所述反应釜内胆填充度为60～80％；步骤4：将所得沉淀产物用去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷小玮，李新亮，韩美康，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61