一种用等离子体刻蚀法制备二维层状MXene材料的方法技术

技术编号:36258897 阅读:40 留言:0更新日期:2023-01-07 09:55
本发明专利技术公开了一种用等离子体刻蚀法制备二维层状MXene材料的方法。本方法以MAX相(A组分为硅或铝)为前驱体,电离氯化物蒸汽产生含氯自由基作为刻蚀剂,与A组分快速反应成为挥发性的三氯化铝或四氯化硅,留下固体产物即为MXene材料。对比传统的湿法刻蚀和熔融盐法制备MXene,本发明专利技术无需使用高毒性和强腐蚀性的氟化物,也不需要用到高温处理,具有安全绿色、环境友好的优点。环境友好的优点。环境友好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用等离子体刻蚀法制备二维层状MXene材料的方法


[0001]本专利技术属于二维材料有关的
,特别涉及一种用等离子体刻蚀法制备二维层状MXene材料的方法。

技术介绍

[0002]MXene是一种新的二维材料,这类材料来源于MAX相。MAX相的化学组分可以写成Mn+1AXn,这里M指的是前过度金属,包括Sc、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta等;A主要是指第三主族和第四主族的元素,如Al、Ga、Ln、Ti、Si、Ge、Sn、Pb等;X表示C或者N;n=1,2或者3。MAX相结构其实是二维过渡金属碳化物或者氮化物通过A原子粘在一起。对于M

X之间的成键具有共价键、金属键、离子键混合的特点,而M

A之间的键合是靠金属键结合成的。传统的层状材料如石墨烯和过度金属硫族化物TMDs,它们层与层之间依靠范德瓦尔斯力相结合。而MAX层状材料之间的作用力比范德华力强很多,依靠传统的机械剥离方法很难将他们分开。然而,如前所述,M

A和M

X之间的作用力也存在相当大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用等离子体刻蚀法制备二维层状MXene材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1)、将MAX相粉末放入低压等离子体反应器中,向反应器内通入载气,启动等离子体;步骤(2)、向反应器内通入刻蚀气体和辅助气体,反应完成后得到二维层状MXene材料。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,MAX相粉末为M
n+1
AX
n
型化合物,其中n=1到3,M为过渡金属Sc、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta中的一种或几种,A为Si或Al,X为C或N。3.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,低压等离子体反应...

【专利技术属性】
技术研发人员:余柯涵樊硕赵浩宇陈庆鹏甘凡郑加金胡二涛
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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