一种机械力插层剥离制备无机二维纳米材料的方法技术

本发明专利技术涉及无机纳米材料制备技术领域，具体的是一种利用机械力插层剥离三维无机层状晶体材料制备二维无机片状纳米材料的方法。以混合金属卤化物作为插层剥离介质，将提纯后的层状无机晶体材料与插层剥离介质一起进行固相高能球磨处理，将球磨处理后的混合粉体经水洗去除插层剥离介质后，即可高效的将三维层状材料制成对应的二维片状材料。该方法对于无机非金属层状晶体材料的剥离具有普适性，制备工艺简单，生产周期短，二维材料产率高，不影响二维材料晶体结构，插层剥离介质可重复循环使用，不造成环境污染。

A Method for Preparing Inorganic Two-Dimensional Nanomaterials by Mechanical Intercalation and Peeling

The invention relates to the technical field of inorganic nanomaterials preparation, in particular to a method for preparing two-dimensional inorganic flake nanomaterials by using mechanical intercalation to peel off three-dimensional inorganic layered crystal materials. With mixed metal halides as the intercalation and stripping medium, the purified layered inorganic crystal material and the intercalation and stripping medium were treated by solid-phase high-energy ball milling. After the mixed powders were washed and the intercalation and stripping medium was removed, the three-dimensional layered material could be efficiently made into the corresponding two-dimensional sheet material. This method has universality for the stripping of inorganic non-metallic layered crystal materials, simple preparation process, short production cycle, high yield of two-dimensional materials, does not affect the crystal structure of two-dimensional materials, and the intercalated stripping medium can be reused without causing environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种机械力插层剥离制备无机二维纳米材料的方法
本专利技术涉及无机纳米材料制备
，具体的是一种利用机械力插层剥离三维无机层状晶体材料制备二维无机片状纳米材料的方法。
技术介绍
二维纳米材料是指厚度在单个或数个原子层量级的薄片状晶体材料，数量上通常在10nm以下。最典型的二维材料是石墨烯，其单层的厚度约为0.4nm，而片径尺寸可以达到数微米以上。除了石墨烯以外，利用天然或人工合成的层状晶体材料，还可以制备出数百种具有类似形状特点的二维纳米材料，如：氮化硼、硫化钼、硫化钽、硒化镓、硒化钼、碲化铂、氧化矾、氧化铌、氧化钛、氧化钨、碳化钛、碳化钨、磷酸氢钙、高岭土、粘土、蛭石等。这些二维材料由于薄片状的特点而表现出与其三维形态不同的物理化学性质以及独特的可加工性和可组装性，这些变化使其应用领域得到极大拓展，是目前新材料领域科学技术研究的焦点。二维无机纳米材料的宏量制备是开展二维材料相关研究和应用的重要前提，而以天然或人造三维层状材料作为前驱体，通过剥离使其解离成原子级厚度的薄片是获得上述二维无机纳米材料的主要途径之一。目前有报道的，可以实现上述剥离制备的方法有多种，但均存在各自的问题和不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械力插层剥离制备无机二维纳米材料的方法，其特征在于，以天然或人工合成的三维层状晶体材料为原料，以混合金属卤化物作为插层剥离介质，混合均匀后加入高能球磨机中进行固相高能球磨处理；球磨处理后的混合粉体经水洗去除插层剥离介质后，将三维层状晶体材料制成对应的无机二维纳米材料浆料，干燥后获得相应的无机二维纳米粉体材料。

【技术特征摘要】
1.一种机械力插层剥离制备无机二维纳米材料的方法，其特征在于，以天然或人工合成的三维层状晶体材料为原料，以混合金属卤化物作为插层剥离介质，混合均匀后加入高能球磨机中进行固相高能球磨处理；球磨处理后的混合粉体经水洗去除插层剥离介质后，将三维层状晶体材料制成对应的无机二维纳米材料浆料，干燥后获得相应的无机二维纳米粉体材料。2.按照权利要求1所述的机械力插层剥离制备无机二维纳米材料的方法，其特征在于，用于剥离的三维层状晶体材料包括但是不限于以下之一：石墨、六方氮化硼、黑磷、过渡金属二硫族化合物、过渡金属三硫族化合物、金属磷三硫族化合物、过渡金属卤氧化物、金属卤化物、层状氧化物、层状氢氧化物、层状硅酸盐、金属碳化物和氮化物、其他层状半导体。3.按照权利要求2所述的机械力插层剥离制备无机二维纳米材料的方法，其特征在于，过渡金属二硫族化合物为MoS2、WS2、WSe2、NbSe2、ZrS2、ZrSe2，NbS2、TiS2、TaS2、NiSe2或NbSe2；过渡金属三硫族化合物为NbX3、TiX3或TaX3，X＝S、Se、Te；金属磷三硫族化合物为MnPS3、CdPS3、NiPS3或ZnPS3；过渡金属卤氧化物为VOCl、CdOCl、FeOCl、NbO2F或WO2Cl2；金属卤化物为PbI2、BiI3、MoCl2或PbCl4；层状氧化物为Bi2Sr2CaCu2Ox、Sr2Nb3O10、TiO2、Ti3O7、MnO2、MoO3、WO3、V2O5、LaNbO7或Bi4Ti3O12；层状氢氧化物为Ni(OH)2或Eu(OH)2；层状硅酸盐为[(Mg3)(Si2O5)2(OH)2]、[(Al2)(Si3Al)O10(OH)2]K、[(Al2)(Si2Al2)O10(OH)2]Ca、[(Mg6)(Si6Al2)O20(OH)4]、[(MgFe)3(Si3Al)O10(OH)2]K或[Mg11(Si6Al2)O20F4]...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永生，
申请(专利权)人：深圳烯材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44