一种二维层状MXene材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二维层状MXene材料的制备方法，包含如下步骤：步骤一、将MgF2粉末与HCl按照2.37g：30mL比例混合并搅拌至MgF2完全溶解，得到刻蚀剂；步骤二、将MAX原料缓慢加入步骤一所得的刻蚀剂中，并在40～80℃下保温45～135h，其中MAX原料与所述刻蚀剂的比例为2g：30mL；步骤三、将步骤二所得产物用去离子水离心洗净至上层溶液PH＝6，取沉淀物室温下超声分散1小时，然后烘干。本发明专利技术利用HCl/MgF2复合作为刻蚀剂，对MAX相进行刻蚀处理，方法简单且安全，刻蚀效率高，仅超声处理就可得到单层的MXene相，有利于工业化生产。

Method for preparing two-dimensional layered MXene material

The invention discloses a preparation method of a two-dimensional layered MXene material, comprising the following steps: 1, MgF2 powder and HCl mixture and stir in accordance with the ratio of 2.37g:30mL to MgF2 was completely dissolved, etching agent; step two, the etching of MAX raw materials added slowly step income, and at 40 to 80 DEG C the temperature of 45 ~ 135h, the MAX of raw materials and the etchant proportion is 2g:30mL; step three, step two of the product with deionized water to wash the centrifugal upper solution of PH = 6, the sediment at room temperature for 1 hours and then drying the ultrasonic dispersion. The invention uses the HCl/MgF2 composite as an etching agent to etch the MAX phase. The method is simple and safe, and the etching efficiency is high. A single layer of MXene phase can be obtained only by ultrasonic treatment, which is beneficial to industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种二维层状MXene材料的制备方法
本专利技术涉及二维层状MXene材料的制备领域，尤其涉及利用MgF2与HCl复合刻蚀MAX相制备二维层状MXene的方法。
技术介绍
MXene材料中M是早期过渡金属元素，X是C、N或CN元素，又因与石墨烯(Graphene)具有类似结构，所以将这类材料统称为MXene。这类材料最早是通过氢氟酸刻蚀母相三元层状材料Mn+1AXn(A主要是Ⅲ和Ⅳ主族元素，n＝1、2或3)中的A层所发现并命名。MXene材料有良好的稳定性、磁性、亲水性，在电学、光学、力学等方面的性能也非常出色，可应用于电容器、锂电池、催化剂、润滑剂等领域。目前MXene合成工艺中刻蚀剂主要采用HF，但HF危险性高，难存放。在已有的刻蚀剂中NH4HF2、LiF/HCl这两种溶剂也存在一定的弊端，NH4HF2毒性大，在热水中易分解出毒氟化物、氮氧化物和氨气体，对实验合成条件极为苛刻，LiF/HCl复合溶剂作蚀刻剂，合成过程虽温和、对环境污染较小，但其刻蚀效率不高，这些刻蚀手段均不利于MXene的合成和生产。鉴于目前市场需要，亟需一种操作安全性好，刻蚀效率较高的关于二维层状结构的MXen本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维层状MXene材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、将MgF2粉末与浓度为4～12mol/L的HCl溶液按照2.37g：30mL比例混合并搅拌至MgF2完全溶解，得到刻蚀剂；步骤二、将MAX原料缓慢加入步骤一所得的刻蚀剂中，并在40～80℃下保温45～135h，其中MAX原料与所述刻蚀剂的比例为2g：30mL；步骤三、将步骤二所得产物用去离子水离心洗净至上层溶液PH＝6，取沉淀物室温下超声分散1小时，然后烘干。

【技术特征摘要】
1.一种二维层状MXene材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、将MgF2粉末与浓度为4～12mol/L的HCl溶液按照2.37g：30mL比例混合并搅拌至MgF2完全溶解，得到刻蚀剂；步骤二、将MAX原料缓慢加入步骤一所得的刻蚀剂中，并在40～80℃下保温45～135h，其中MAX原料与所述刻蚀剂的比例为2g：30mL；步骤三、将步骤二所得产物用去离子水离心洗净至上层溶液PH＝6，取沉淀物室温下超声分散1小时，然后烘干。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫兵，刘磊，朱远方，朱教群，李儒光，张弘光，李康，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42