一种单层二维纳米材料MXene的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单层二维纳米材料的制备方法，其步骤：将多层MXene溶液超声分散5‑12h，然后在细胞破碎机中破碎10‑30min，离心得到含有单层MXene的上清液，然后真空干燥即得单层MXene，其中超声和破碎过程在惰性气体氛围或真空条件下进行。本发明专利技术首先通过超声将多层MXene进行分散，然后利用生物破碎机进行破碎处理，即可得到形貌良好的单层MXene，不仅简化了步骤，且可避免引入外来物质造成样品被杂质污染，同时降低了成本，为大规模生产奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种单层二维纳米材料MXene的制备方法
本专利技术属于MXene制备
，具体涉及一种单层二维纳米材料MXene的制备方法。
技术介绍
MXene自2011年美国YuryGogotsi第一次被报道以来，材料研究呈上升趋势，在2019年更是达到了新的研究高潮。MXene作为一种新型的二维材料，拥有类石墨烯结构，是由三元层状金属材料MAX刻蚀得到，从MAX材料中刻蚀掉键能较低，反应活性较高的A层，获得了与石墨烯(Graphene)相似的性能，所以用MXene命名。其化学表达式为Mn+1XnTX，M是前过度金属元素(如Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo等)，X代表碳或者氮元素，n＝1,2.3，Tx为表面官能团(-OH、-F和-O)。目前已有20多种MXene被报道，包括Ti3C2Tx、Ti2C、Ti3CNx、TiVbC,Ta4C3、Nb2C,V2C和Nb4C3等。目前刻蚀MAX相得到MXene的方法有如下几种：氢氟酸(HF)刻蚀法、氟化锂(LiF)加盐酸(HCl)刻蚀法、氟化氢铵(NH4HF2)刻蚀法、熔融氟盐刻蚀法、氢氧化钠(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单层二维纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将多层MXene溶液超声分散5-12h，然后在细胞破碎机中破碎10-30min，离心得到含有单层MXene的上清液，然后真空干燥即得单层MXene，其中超声和破碎过程在惰性气体氛围或真空条件下进行。/n

【技术特征摘要】
1.一种单层二维纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将多层MXene溶液超声分散5-12h，然后在细胞破碎机中破碎10-30min，离心得到含有单层MXene的上清液，然后真空干燥即得单层MXene，其中超声和破碎过程在惰性气体氛围或真空条件下进行。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MXene化学表达式为Mn+1XnTX，M为前过渡金属元素Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo，X为碳或氮元素，n为1、2或3，Tx为表面官能团-OH、-F、-O。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述细胞破碎机的功率为200-300W，运行频率为0.5-0.75Hz。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离心工艺为：以3500-4500rpm转速离心3-5min；所述真空干燥条件为：60-80℃，时间为8-12h。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多层MXene溶液通过HF溶液刻蚀MAX相原料制备得到。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱艳超，李恩，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42