一种碲化铂纳米片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米片；具体涉及一种碲化铂纳米片及其制备方法。该纳米片是二维超薄碲化铂纳米片；该制备方法主要是通过化学气相传输法合成高品质的碲化铂体相材料并通过电化学阴极剥离法将其剥离成二维超薄纳米片。该方法的特点是，在双电极体系中，以体相碲化铂晶体和铂片电极分别作为阴极和阳极，以非质子性有机溶剂，四烷基四氟硼酸铵为电解质外加合适的电压，对碲化铂晶体进行剥离得到二维超薄碲化铂纳米片。本发明专利技术的方法可以快速、低成本的宏量制备得到完整原子结构的二维超薄碲化铂纳米片。

【技术实现步骤摘要】
一种碲化铂纳米片及其制备方法
本专利技术属于纳米材料
，涉及纳米片及其制备方法，尤其涉及一种碲化铂纳米片及其制备方法。
技术介绍
材料领域的巨大突破推进了科学与技术的迅猛发展。自从2004年石墨烯成功制备，证明二维材料可以在自然界中稳定存在，也开启了二维纳米料的研究热潮。石墨烯是一种单原子层的二维材料，因其在电学、力学、热学和光学等方面均具有优异的性质而吸引了全世界科学家的极大关注。但单层石墨稀不存在带隙，这就使得它在逻辑电路中的应用受到限制。为了弥补石墨烯零带隙的不足，科学家开始寻找其他具有类似层状结构特征的化合物，例如六方氮化硼(h-BN)4、过渡金属硫化物和黑磷等。为了进一步探索其他具有潜能的二维材料，关于金属过渡金属硫化物的研究也逐渐被报道。目前，对体相材料进行剥离是宏量制备薄层TMDs材料的重要手段之一。但是，剥离的方式一般以机械剥离和液相剥离为主，无法得到大尺寸、高品质的薄层二维材料。与之相比，化学气相沉积(CVD)法可以很好地弥补其晶体质量的不足，但产量极低，无法满足宏量制备的需求。因此，寻找一种可以兼顾质量和产量制备二维薄层材料的方法显得十分必要。因此，采用一种可操作性强的方法来解决上述不足，宏量制备出高品质的二维超薄碲化铂(PtTe2)纳米片对于推进该材料的深入研究是显得非常有意义的。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术第一方面，提供一种碲化铂纳米片。本专利技术第二方面，提供一种碲化铂纳米片的制备方法。本专利技术第三方面，提供一种用于制备碲化铂纳米片的电化学装置。术语定义术语“PtTe2”与“碲化铂”和“二碲化铂”相同。术语“Pt”是化学元素“铂”。术语“Te”是化学元素“碲”。专利技术详述本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种碲化铂纳米片的制备方法，所述方法是通过在双电极体系中，以体相碲化铂晶体和铂片电极分别作为阴极和阳极，以非质子性有机溶剂，四丁基四氟硼酸铵为电解质外加合适的电压，对碲化铂晶体进行剥离，得到二维超薄碲化铂纳米片。本专利技术的制备方法可宏量制备得到二维超薄碲化铂纳米。本专利技术的目的可以通过如下技术方案来实现：本专利技术第一方面，提供一种碲化铂纳米片，所述纳米片为二维超薄碲化铂纳米片，其单层厚度的数值范围为0.5nm-15nm；或者所述单层厚度的数值范围为1nm-10nm。本专利技术第二方面，提供一种碲化铂纳米片的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将体相PtTe2材料置于Pt电极夹中作为阴极，以Pt电极作为阳极，电解液为四烷基四氟硼酸铵溶液，溶剂为非质子性溶剂；(2)调节直流电源的电压，外加电压为-2至-10V，体相PtTe2材料在溶液中进行剥离，反应完成后，经过抽滤，洗涤，干燥，得到二维超薄PtTe2纳米片。在一些实施方式中，所述四烷基四氟硼酸铵,其中烷基为甲基、乙基、丙基或丁基。在一些实施方式中，所述四烷基四氟硼酸铵的有机溶液的摩尔浓度为0.01mol/L至1.0mol/L。在一些实施方式中，所述四烷基四氟硼酸铵的有机溶液的摩尔浓度为0.05mol/L至0.2mol/L。在一些实施方式中，所述非质子性溶剂为二甲基亚砜或N,N二甲基甲酰胺。在一些实施方式中，所述外加电压为-4至-6V。在一些实施方式中，所述外加电压为-5V。在一些实施方式中，所述洗涤为用水和/或乙醇洗涤。本专利技术第三方面，提供一种用于制备碲化铂纳米片的电化学装置，本专利技术的装置是以体相PtTe2材料作为阴极，以Pt电极作为阳极，电解液为四丁基四氟硼酸铵溶液，溶剂为非质子性溶剂，外加直流电源电压为-2V至-10V。在一些实施方式中，所述电化学装置为电化学工作站或直流电源。在一些实施方式中，所述四丁基四氟硼酸铵的有机溶液的摩尔浓度为0.01mol/L至1.0mol/L。在一些实施方式中，，所述非质子性溶剂为二甲基亚砜或N,N二甲基甲酰胺。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的进步：本专利技术的碲化铂纳米片具有二维超薄的特性，单层厚度可达到1nm；本专利技术的方法可以快速、低成本的宏量制备得到高品质、完整原子结构的二维超薄碲化铂纳米片。本专利技术的电化学装置，能够容易制备获得二维超薄碲化铂纳米片，达到本专利技术的目的。附图说明图1是化学气相传输法(CVT)制备PtTe2体相材料的扫描电子显微镜图(SEM)。图2是超薄PtTe2二维纳米片的透射电子显微镜图(TEM)。图3是超薄PtTe2二维纳米片的原子力显微镜图(AFM)。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面进一步披露一些非限制实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1体相PtTe2材料的制备：(1)将15g单质Pt(200目，99.98％)和20.5g单质Te(200目，99.999％)充分混匀，装入石英管底部。(2)借助油泵将石英管内的真空度抽至10-3Pa，并用氢氧焰将石英管完全密封。(3)将密封好的石英管放置于马弗炉中，设置程序：1000℃保持48h(升温速率：10℃/min)，1150℃保持1h(升温速率：10℃/min)后缓慢降至室温(降温速率：1℃/min)。得到银白色金属光泽的体相PtTe2材料。实施例2电化学装置剥离体相PtTe2材料:(1)调节电化学工作站的工作电压为-5V，以二甲基亚砜为溶剂，四丁基四氟硼酸铵为电解质，摩尔浓度为0.05mol/L。(2)随着剥离的进行，体相PtTe2晶体依次发生插层、膨胀、脱落现象。(3)反应完成后，通过微弱的手动摇晃，得到剥离后的PtTe2纳米片溶液，通过抽滤、洗涤除去电解质，得到高纯度的、高品质的超薄PtTe2纳米片。扫描电子显微镜图的检测条件和方法：检测条件：场发射型透射电子显微镜，电压2kV。仪器设备型号：Zeiss55,CarlZeiss,德国。检测方法：待测样品涂于导电胶，用于测试。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碲化铂纳米片，所述纳米片为二维超薄碲化铂纳米片，其单层厚度的数值范围为0.5nm‑15nm；或者所述单层厚度的数值范围为1nm‑10nm。

【技术特征摘要】
1.一种碲化铂纳米片，所述纳米片为二维超薄碲化铂纳米片，其单层厚度的数值范围为0.5nm-15nm；或者所述单层厚度的数值范围为1nm-10nm。2.一种碲化铂纳米片的制备方法，包括以下步骤：(1)将体相PtTe2材料置于Pt电极夹中作为阴极，以Pt电极作为阳极，电解液为四烷基四氟硼酸铵溶液，溶剂为非质子性溶剂；(2)调节直流电源的电压，外加电压为-2至-10V，体相PtTe2材料在溶液中进行剥离，反应完成后，经过抽滤，洗涤，干燥，得到二维超薄PtTe2纳米片。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述四烷基四氟硼酸铵,其中烷基为甲基、乙基、丙基或丁基。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述四烷基四氟硼酸铵的有机溶液的摩尔浓度为0.01mol/L至1.0mol/L；或者所述四烷基四氟硼酸铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏陈良，方漪芸，李鑫哲，李瑛，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44