一种限域生长的超薄二维材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于二维材料制备技术领域，具体涉及一种限域生长的超薄二维材料及其制备方法。本发明专利技术以一种小剂量的反应物A均匀分散于另一种大剂量反应物晶体粉末B表面上，得到混合物；然后采用水热法，使均匀分散的混合物反应，形成具有超薄结构的二维材料，即为限域生长的超薄二维材料。与现有类似的盐辅助制备二维材料的技术相比，本发明专利技术方法只要符合A可均匀分散于B晶粒表面和B晶粒够小以提供限域生长这两点即可用来制备超薄二维材料，且可根据需求调节A和B的种类来合成不同种类的超薄二维材料。另外，可以通过调节A与B的比例来控制2D材料的厚度。这是其他盐辅助制备二维材料方法所不具备的，且具有广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种限域生长的超薄二维材料及其制备方法
本专利技术属于二维材料制备
，具体涉及一种限域生长的超薄二维材料及其制备方法。
技术介绍
超薄二维(2D)材料自2004年Geim小组成功分离出石墨烯以来，一直是材料研究的热点领域，源于其出色的光学、电、磁和结构特性。它的横向尺寸大于100nm或高达几微米甚至更大，但厚度只有单个或几个原子层厚(通常小于5nm)。这种超薄厚度大大增加了它们的比表面积和促进原子利用率，超高的比表面积在催化、电容器等方面有着巨大的应用前景，而表面原子的高利用率使得材料更易通过表面改性掺杂等方式优化材料的性质和功能；其次超薄二维平面的材料，其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内，使其具有独特的电子特性。二维材料的合成过程可以分为两类，分别是自上而下和自下而上的方法。通常，剥离是最常见的自顶向下的方法来制造单层或少层2D的材料。剥离可减弱具有分层晶体结构的块状材料的层间范德华力，同时保持共价键在平面内产生单层或几层纳米片。但自上而下的剥离方法不适用于不分层的晶体材料，存在局限性；自下而上的方法是另一种有效的2D材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限域生长的超薄二维材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：/n以一种小剂量的反应物A均匀分散于另一种大剂量反应物晶体粉末B表面上，得到混合物；然后采用水热法，使均匀分散的混合物反应，形成具有超薄结构的二维材料，即为限域生长的超薄二维材料；其中，反应物晶体粉末B充当模板，其粒径尺寸10～50μm；/n所述的反应物晶体粉末B与反应物A的质量比不小于15:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种限域生长的超薄二维材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
以一种小剂量的反应物A均匀分散于另一种大剂量反应物晶体粉末B表面上，得到混合物；然后采用水热法，使均匀分散的混合物反应，形成具有超薄结构的二维材料，即为限域生长的超薄二维材料；其中，反应物晶体粉末B充当模板，其粒径尺寸10～50μm；
所述的反应物晶体粉末B与反应物A的质量比不小于15:1。


2.权利要求1所述的限域生长的超薄二维材料的制备方法，其特征在于具体包含如下步骤：
(1)将反应物晶体粉末B颗粒细化处理至粒径尺寸为10～50μm；
(2)将反应物A加入溶剂中，制备前驱体溶液；其中，反应物A可溶于该溶剂，反应物B不可溶于或微溶于该溶剂；
(3)将步骤(1)颗粒细化处理后的反应物晶体粉末B加入步骤(2)制得的前驱体溶液中，搅拌至体系呈糊状，得到混合物；
(4)将步骤(3)制得的混合物均匀涂布在载体上，然后将载体置于反应体系中，进行水热反应，得到第一反应产物；
(5)将步骤(4)制得的第一反应产物抽滤，干燥，得到限域生长的超薄二维材料。


3.根据权利要求2所述的限域生长的超薄二维材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的反应物晶体粉末B为NaCl、MnSO4和CaC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，刘少锋，吴序豪，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44