一种二维碳化钛/碳纳米管负载铂颗粒复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二维碳化钛/碳纳米管负载铂颗粒复合材料的制备方法，包括以下步骤：利用HF化学剥离Ti3AlC2中的铝原子层制备二维碳化钛；溶剂热法使得二维碳化钛与MWNTs相结合，同时负载上铂纳米颗粒，即得Ti3C2/MWNTs‑Pt纳米复合材料。本发明专利技术提供的制备方法简单、工艺可控、重复性好、成本低，利于进行大规模工业生产；而且制备得到的Ti3C2/MWNTs‑Pt纳米复合材料比表面积大，导电性良好，可以用作直接甲醇燃料电池的阳极催化剂，对甲醇氧化表现出优异的催化活性。

Method for preparing two-dimensional titanium carbide / carbon nanotube loading platinum particle composite material

The invention discloses a two-dimensional titanium carbide / carbon nanotube supported platinum particle composite material preparation method comprises the following steps: using aluminum atomic layer preparation of two-dimensional titanium carbide HF chemical stripping Ti3AlC2; solvothermal the2D titanium carbide combined with MWNTs, while the load on Pt nanoparticles, which was Ti3C2/MWNTs Pt nano composite material. The preparation method of the invention has the advantages of simple process, controllable, good repeatability, low cost, favorable for large-scale industrial production; and the Ti3C2/MWNTs Pt nano composite material prepared by the large surface area, good electrical conductivity, can be used as anode catalyst for direct methanol fuel cell, for methanol oxidation showed excellent catalytic activity.

【技术实现步骤摘要】
一种二维碳化钛/碳纳米管负载铂颗粒复合材料的制备方法
本专利技术属于纳米复合材料制备领域，具体地涉及一种二维碳化钛/碳纳米管负载铂颗粒复合材料的制备方法。
技术介绍
MXene是一种新型的二维类石墨烯过渡金属碳化物或碳氮化物纳米片，是利用HF从三元层状化合物MAX中选择性蚀刻掉A原子层得到的，因其具有类似石墨烯的二维结构，被命名为MXenes相材料。其化学通式是Mn+1XnTz，M为过渡族金属元素，X是C和/或N元素，T表示的是其表面链接的羟基、氧离子或氟离子等活性官能团，n＝1、2或3。前驱体MAX相属于六方晶系，是由交替排列的Mn+1Xn片层与紧密堆积的A原子层连接而成，M-X原子层间主要是共价键和离子键，M-A原子层间主要以金属键相连，与M-X键相比，M-A键结合力较弱，从而使得A层原子反应活性比较高，易于剥离开来。目前研究最多的MXene相是Ti3C2，是利用HF从相应的MAX相Ti3AlC2中剥离出Al原子层后得到的。这样制备得到的MXene有更大的比表面积和微界面，理论活性和稳定性将会更好，为应用于直接甲醇燃料电池阳极催化剂或超级电容器负极材料提供了可能性。然而，利用HF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维碳化钛/碳纳米管负载铂颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将Ti3AlC2粉末浸没在HF酸溶液中，利用HF酸化学剥离Ti3AlC2中的铝原子层，然后离心水洗，烘干后得MXene相Ti3C2粉末；(2)将MWNTs置于浓硝酸与浓硫酸的混合溶液中，冷凝回流，再离心水洗，烘干后得酸化处理过的MWNTs；(3)将步骤(1)得到的Ti3C2与步骤(2)得到的MWNTs粉末混合分散于乙二醇和去离子水的混合溶剂中，同时加入K2PtCl4，超声分散，经水热合成反应釜高温高压反应，再多次离心水洗，烘干后得Ti3C2/MWNTs‑Pt纳米复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种二维碳化钛/碳纳米管负载铂颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将Ti3AlC2粉末浸没在HF酸溶液中，利用HF酸化学剥离Ti3AlC2中的铝原子层，然后离心水洗，烘干后得MXene相Ti3C2粉末；(2)将MWNTs置于浓硝酸与浓硫酸的混合溶液中，冷凝回流，再离心水洗，烘干后得酸化处理过的MWNTs；(3)将步骤(1)得到的Ti3C2与步骤(2)得到的MWNTs粉末混合分散于乙二醇和去离子水的混合溶剂中，同时加入K2PtCl4，超声分散，经水热合成反应釜高温高压反应，再多次离心水洗，烘干后得Ti3C2/MWNTs-Pt纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，Ti3AlC2粉末腐蚀前需用400目筛子过筛，得粒径小于38μm的Ti3AlC2粉末。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的Ti3AlC2与HF的反应条件为：HF浓度为30～60wt％，反应环境温度在25～60℃，反应时间为20～60h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，二维碳化钛的离心条件为3000～6000r...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建峰，曹惠杨，张欣，王红兵，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32