【技术实现步骤摘要】
MXene与碳纳米管的复合空心纳米球及其自催化制备方法和应用
本专利技术涉及纳米复合材料领域，具体涉及一种MXene与碳纳米管的复合空心纳米球及其自催化制备方法和应用。
技术介绍
MXene是一种新型的二维纳米材料，它是通过选择性刻蚀三维层状化合物MAX(其中M代表前过渡金属元素，A代表Ⅲ、Ⅳ主族元素，X代表碳或氮元素)中的A原子层而得到。MXene具有巨大的比表面积以及其他多种优良的性质，使其在电化学应用方面有着非常大的潜力，但其电化学性能并没有被完全地开发出来，主要原因就是MXene具有巨大的表面能，因而片层之间十分容易发生堆叠现象，使得其比表面积下降，严重限制了其电化学性能。自1991年发现以来，碳纳米管(碳纳米管)由于其前所未有的物理和化学性质，在许多领域产生了巨大的影响。由于具有超高的机械性能、热稳定性、比表面积和电化学性能，这些性质使得碳纳米管在催化、超级电容器、气体传感器和化学分离及检测等方面的应用具有广泛的前景，但其存在着易团聚，难分散的缺点。
技术实现思路
为解决现有技术...
【技术保护点】
1.一种MXene与碳纳米管的复合空心纳米球的自催化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以带正电的三聚氰胺甲醛树脂微球作为模板，通过静电相互作用将带负电的MXene纳米片包覆到三聚氰胺甲醛树脂微球上，制备得到三聚氰胺甲醛树脂与MXene的复合纳米微球，再利用浸渍法将钴离子负载到三聚氰胺甲醛树脂与MXene的复合纳米微球上，最后高温煅烧除去三聚氰胺甲醛树脂，得到MXene与碳纳米管的复合空心纳米球。/n
【技术特征摘要】
1.一种MXene与碳纳米管的复合空心纳米球的自催化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以带正电的三聚氰胺甲醛树脂微球作为模板，通过静电相互作用将带负电的MXene纳米片包覆到三聚氰胺甲醛树脂微球上，制备得到三聚氰胺甲醛树脂与MXene的复合纳米微球，再利用浸渍法将钴离子负载到三聚氰胺甲醛树脂与MXene的复合纳米微球上，最后高温煅烧除去三聚氰胺甲醛树脂，得到MXene与碳纳米管的复合空心纳米球。
2.根据权利要求1所述的MXene与碳纳米管的复合空心纳米球的自催化制备方法，其特征在于：MXene为Ti3C2TxMXene。
3.根据权利要求2所述的MXene与碳纳米管的复合空心纳米球的自催化制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)以三聚氰胺和甲醛为单体，柠檬酸为引发剂，PVA为分散剂，在加热条件下制备三聚氰胺甲醛树脂微球，之后离心、纯化并干燥，得到三聚氰胺甲醛树脂微球粉末；
2)以Ti3C2AlMAX相陶瓷为原料，通过HCl-LiF体系刻蚀，得到Ti3C2TxMXene纳米片，并分散于去离子水中，得Ti3C2TxMXene胶体溶液；
3)将步骤1)所得的三聚氰胺甲醛树脂微球粉末分散于去离子水中得到三聚氰胺甲醛树脂微球分散液，再加入步骤2)制得的Ti3C2TxMXene胶体溶液，搅拌混合，依次经过离心、清洗和干燥，得到三聚氰胺甲醛树脂与Ti3C2TxMXene的复合纳米球；
4)将步骤3)制得的三聚氰胺甲醛树脂与Ti3C2TxMXene的复合纳米球球置于含钴前驱体溶液中，利用浸渍法将钴离子负载到三聚氰胺甲醛树脂与Ti3C2TxMXene的复合纳米球上，得到负载Co2+的三聚氰胺甲醛树脂与Ti3C2TxMXene的复合纳米球；
5)将步骤4)制得的负载Co2+的三聚氰胺甲醛树脂与Ti3C2TxMXene的复合纳米球置于管式炉，在氩气氛围下进行高温煅烧，得到MXene与碳纳米管的复合空心纳米球。
4.根据权利要求3所述的MXene与碳纳米管的复合空心纳米球的自催化制备方法，其特征在于，步骤1)所述的三聚氰胺...
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