【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二维纳米材料领域，尤其涉及一种水平振荡剥离制备二维纳米材料的方法。
技术介绍
1、近年来，二维材料由于其优异的物理化学性质而使其在电子器件、能源转化与储存等领域受到关注。到目前为止，制备二维纳米片材料的方法主要包括“自下而上”法和“自上而下”法。“自下而上”法主要包括化学气相沉积法等，但由于产量受限以及仪器运行成本较高等原因，不适合批量化生产。“自上而下”法主要包括超声剥离、最小强度分层法等方法。超声剥离法是常用的剥离方法，其所施加的超声波的空化作用会产生大量气泡，随后气泡破裂会产生高速的微湍流等从而实现二维纳米片的剥离，但该方法往往会导致纳米片的尺寸较小而受限其适用性。手摇剥离法是最小强度分层法制备二维纳米片的常用方法，可以通过剪切力实现剥离，但是由于输入的能量并不能全部用于剥离，故其低的能量效率会导致产率不高。随后，基于剪切力的功率聚焦分层法也被用来提高纳米片的剥离效率和产率。该方法在多层沉淀和涡流体之间的界面施加剪切力，从未剥离材料表面逐渐剥离得到单层纳米片材料。尽管取得了这些进展，但需要一种高效和快速的剥离方法，以促进高产率的二维材料的宏量制备。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种水平振荡剥离制备二维纳米材料的方法，该方法采用水平振荡的方式，水平振荡引起的湍流会产生足够的剪应力，显著地加强了摩擦作用从而促进了纳米片的剥离。
2、本专利技术提供了一种水平振荡剥离制备二维纳米材料的方法，包括以下步骤：
3、将刻蚀溶液和
4、将所述悬浊液离心，得到沉淀，清洗至中性，得到多层的层状材料；
5、将所述多层的层状材料分散至水中，水平振荡后离心，得到上清夜；
6、将所述上清液离心，得到的沉淀干燥，得到二维纳米材料。
7、优选地，刻蚀溶液和陶瓷相材料反应的温度为20～60℃，时间为24～72h。
8、优选地，悬浊液离心的转速为3000～5000rpm，时间为3～10min。
9、优选地，水平振荡的转速为100～500rpm，时间为6～36h。
10、优选地，水平振荡后离心采用的转速为1000～3000rpm，时间为60～120min。
11、优选地，上清液离心的转速为3000～8000rpm，时间为60～120min。
12、优选地，所述刻蚀溶液为酸性溶液或碱性溶液；
13、所述酸性溶液为氟化锂和盐酸的混合溶液，氟化锂和盐酸的摩尔比为(5～12):9；
14、所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，浓度为5～20mol/l。
15、优选地，所述陶瓷相材料为max相材料或mab相材料；
16、所述多层的层状材料为多层的mxene、多层的mbene或锂钠等离子插层的过渡金属二硫化物、六方氮化硼、石墨相氮化碳等其他二维层状材料。
17、优选地，所述max相材料选自ti3alc2，ti2alc，ti3alcn，ti3aln，ti2aln，v2alc，nb2alc，mo2alc，ta2alc，cr2alc，ti3snc2，ti3sic2，cr2gan，cr2gac，mo2gec，v2gac，ti4aln3，v4alc3，nb4alc3，ta4alc3，tivalc，ti2valc2，tinbalc，titaalc，ti2taalc2，mo2tialc2，mo2ti2alc3，mo4valc4，vnbalc，vtaalc中至少一种；
18、所述mab相材料选自moaib，cr2alb2，mn2alb2，fe2alb2，cr3alb4，cr4alb6，walb中至少一种。
19、本专利技术提供了一种水平振荡剥离制备二维纳米材料的方法，包括以下步骤：将刻蚀溶液和陶瓷相材料反应，得到悬浊液；将所述悬浊液离心，得到沉淀，清洗至中性，得到多层的层状材料；将所述多层的层状材料分散至水中，水平振荡后离心，得到上清夜；将所述上清液离心，得到的沉淀干燥，得到二维纳米材料。本专利技术所述制备方法是利用水平振荡过程中所提供的定向剪切力在实现层状材料剥离从而制备二维纳米材料。此外，该制备过程操作简单，适用性广，且可以循环多次剥离，产率高。因此，本专利技术所述制备方法适合宏量制备二维纳米片材料。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水平振荡剥离制备二维纳米材料的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，刻蚀溶液和陶瓷相材料反应的温度为20～60℃，时间为24～72h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，悬浊液离心的转速为3000～5000rpm，时间为3～10min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水平振荡的转速为100～500rpm，时间为6～36h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水平振荡后离心采用的转速为1000～3000rpm，时间为60～120min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上清液离心的转速为3000～8000rpm，时间为60～120min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀溶液为酸性溶液或碱性溶液；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷相材料为MAX相材料或MAB相材料；
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述MAX相材料选自Ti3AlC2，Ti2AlC，Ti3AlCN，Ti3A
...【技术特征摘要】
1.一种水平振荡剥离制备二维纳米材料的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，刻蚀溶液和陶瓷相材料反应的温度为20～60℃，时间为24～72h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，悬浊液离心的转速为3000～5000rpm，时间为3～10min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水平振荡的转速为100～500rpm，时间为6～36h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水平振荡后离心采用的转速为1000～3000rpm，时间为60～120min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上清液离心的转速为3000～8000rpm，时间为60～120min。
7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：周敏，王航，唐新锋，樊赵地，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。