一种有序介孔碳-碳化钛纳米片叠层超结构材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有序介孔碳

【技术实现步骤摘要】
一种有序介孔碳
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碳化钛纳米片叠层超结构材料的制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料领域，具体涉及纳米材料领域中基于纳米颗粒与碳化钛纳米片协同有序超组装的方法以及原位碳化和刻蚀的方法构筑的有序介孔碳
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碳化钛纳米片叠层超结构材料的制备方法。
技术背景
[0002]在纳米材料领域，二维过渡金属碳化物（MXene），由于其金属导电性、高表面氧化还原活性、出色的亲水性，适合于紧凑的能量存储设备，如超级电容器，因此吸引了越来越多的关注。然而，作为二维材料的一个共同缺点，自堆积问题的存在限制电解质的扩散，从而大大阻碍了它们的实用性。此外，由于MXene的层间间距较小，其应用场景主要限于电压范围较小的水性电解质，进一步限制了其能量密度。
[0003]提高表面可及性的一系列典型策略主要依赖于三维多孔结构或垂直排列的纳米片的制造，从而提供了快速的传输通道。然而，尽管表面可用性大大增强，但由于其微观结构可控性差，自堆积的问题仍然存在。在这种情况下，将柱撑粒子纳入MXene的层间空间可能会提供一个便捷的途径，以真正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有序介孔碳
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碳化钛杂化叠层超结构材料的制备方法，其特征在于用纳米颗粒与二维纳米片协同有序组装后，碳化后原位酸刻蚀的方法制备有序介孔碳
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碳化钛杂化叠层超结构材料，具体步骤如下:（1）改性的碳化钛分散液的制备将有机胺加入到碳化钛纳米片的极性溶剂中，剧烈搅拌1~6 h，得到分散液Ⅰ；再向分散液Ⅰ中加入非极性溶剂，搅拌0.5
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3 h，静置后分层，得到改性的二维纳米材料，将改性的二维纳米材料转移到非极性溶剂中，分离即得到改性的碳化钛纳米片分散液Ⅱ；（2）胶体纳米颗粒分散液的制备以油酸的金属化合物、羰基的金属化合物或乙酰丙酮的金属化合物中任一种为前驱体，以油酸或油胺为配体分子，加入反应溶剂，通过高温溶液热解法制备单分散纳米颗粒，单分散纳米颗粒表面由有机配体分子（油酸/油胺）包覆，将所述单分散纳米颗粒溶于非极性溶剂中，形成稳定的胶体纳米颗粒分散液Ⅲ；（3）零维
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碳化钛杂化叠层超结构材料的制备将步骤（1）制得的改性的碳化钛纳米片分散液Ⅱ和步骤（2）制得的胶体纳米颗粒分散液Ⅲ混合，超声处理后，通过挥发自组装，得到有序堆叠的零维
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二维叠层超结构；将该超结构以0.5
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50 ℃/min的升温速率在惰性气氛下（N2/Ar）热处理，热处理温度为350~800℃，获得碳包覆的零维
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碳化钛杂化叠层超结构材料；（4）有序介孔碳
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碳化钛杂化叠层超结构材料的制备将步骤（3）得到的零维
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碳化钛杂化叠层超结构材料与酸、抗氧化剂混合，得到混合液，抽滤该混合液，用水洗涤，制得所述有序介孔碳
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碳化钛杂化叠层超结构材料。2.根据权利要求1所述的一种有序介孔碳
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碳化钛杂化叠层超结构材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述碳化钛纳米片与非极性溶剂的质量比为1:20~1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：董安钢，黄显梧，吴冠宏，吕轩宇，杨东，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：