高能电击氟化盐刻蚀秒级制备二维MXene材料的方法技术

本发明专利技术属于二维材料技术领域，涉及一种高能电击氟化盐刻蚀秒级制备二维MXene材料的方法，包括以下步骤：1）将母相MAX粉末和氟盐进行研磨混合后装入高能电击装置的石英管中，在石英管两端插入石墨电极，压实材料使其与电极紧密接触；2）高能电击装置的电容器充电完成后，打开放电按钮，进行高能电击，发生闪光现象后反应结束，补充氟盐后重复电击2~3次；3）将电击后的产物进行研磨并用酸洗涤，使用去离子水洗涤至中性后进行静置或离心分层，上层得到MXene二维材料。本发明专利技术通过高能电击，使反应在瞬间完成，具有更低的综合能耗和更快的刻蚀效率，由于反应时间快，可有效抑制MXene的高温氧化，具有更好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二维材料，涉及一种高能电击氟化盐刻蚀秒级制备二维mxene材料的方法。

技术介绍

1、mxene材料，是由其母相max相(其中m代表钛、铌、钒等过渡金属，a代表铝或硅，x代表碳或氮)通过选择性刻蚀a层元素，后续再经过离子的插层、剥离处理获得的。mxene材料有着过渡金属碳化物的高导电性，而且由于mxene的结构是由过渡金属原子和碳、氮原子以分层方式排列，故其也具备了成分多样化和结构可调控的优点，这也使mxene在多个领域已经有较广泛的应用。

2、以最常见的一种mxene材料(ti3c2tx)为例，目前常见的获取方式是由其母体(ti3alc2)通过至上而下的刻蚀获取。其中氢氟酸的腐蚀刻蚀作为最早制备ti3c2txmxene材料的方法一直沿用至今，但是氢氟酸具有强腐蚀性，环境危害性大并且仅能获得多层mxene，该方法不利于规模化生产。后续也推出了使用氟盐原位生成氟化氢的方法对max相进行刻蚀，虽然刻蚀过程中可以利用阳离子插层的方式扩大层间距，但是刻蚀时效性较低，并且对于许多较难刻蚀的max相仍未有较好的解决方案。</p>
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【技术保护点】

1.一种高能电击氟化盐刻蚀秒级制备二维MXene材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母相MAX粉末选自钛碳化铝、钒碳化铝、铌碳化铝、钛碳化硅或钛碳化锡。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氟盐选自氟化锂、氟化钠、氟化铵或氟氢化铵。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母相MAX粉末和氟盐总量的质量比为1：1~3。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每100 mg原料对应电击能量为50~800 J。

【技术特征摘要】

1.一种高能电击氟化盐刻蚀秒级制备二维mxene材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母相max粉末选自钛碳化铝、钒碳化铝、铌碳化铝、钛碳化硅或钛碳化锡。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：方永正，崔鹏辉，曹殿学，董澍，朱凯，周震，刘一漾，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：