具有新型晶体形态的MXene化合物，以及用于合成所述MXene化合物的MAX相型化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有新型晶体形态的MXene化合物以及用于合成所述MXene化合物的MAX相型化合物的制备方法。本发明专利技术首先涉及一种MXene化合物，其有利地具有主要为片状的晶体形态，其可以通过由放电等离子体烧结方法获得的MAX相前体获得，其中，混合物的粉末是绝缘的，以及涉及一种该MXene化合物的制备方法。本发明专利技术还涉及通过由放电等离子体烧结方法获得的MAX相类型的化合物，其中混合物的粉末是绝缘的。本发明专利技术还涉及由所述前体合成MXene化合物的方法，以及由此获得的MXene化合物有利地具有主要为片状的晶体形态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及由称为max相型的前体合成的层状mxene化合物。本专利技术涉及制造max相型化合物的方法、由此获得的max相型化合物、实施所述方法的装置、以及新型mxene化合物及其相关的制造方法。

技术介绍

1、mxene化合物于2011年被发现(naguib等人；adv.硕士.23,4248,2011)。该化合物的通式为mn+1xn，其中，n＝1、2或3，m选自ti、v、cr、zr、nb、mo、hf、sc、mn、y和ta，并且x为c或n。该化合物也可被称为mn+1xntx，其中t对应于选自基团o、oh、f或任何其他卤素、s或任何其他硫族元素的端基。专利文献wo2021177712中对这种化合物进行了描述和表征。

2、mxene是层状化合物或二维材料(2d)，其可以分层以形成具有大约1纳米厚度的重复单元的单片。对于n＝1、2或3，这些重复单元分别具有m-x-m、m-x-m-x-m或m-x-m-x-m-x的结构。

3、这些材料应用广发，特别是由于它们具有层状结构、导电性和/或在晶面空间中插层和脱插层物质的性质。为此目的，研究最多的m本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通式为Mn+1XnTx的化合物，其中，n＝1，2或3，M选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Sc、Mn、Y和Ta；X为C或N，T对应于选自基团O、OH、F或任何其它卤素、S或任何其它硫族元素的端基，其特征在于，其呈大多具有一般的片状形状的晶体形式，所述片状包括具有限定的长度(L)、且由限定的高度(H)间隔开的两个相对的平行表面，其中：

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：其化学式为Ti3C2Tx。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于：其由MAX相型的前体化合物获得，其中，所述MAX相型的前体化合物：

<p>4.根据权利要求...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种通式为mn+1xntx的化合物，其中，n＝1，2或3，m选自ti、v、cr、zr、nb、mo、hf、sc、mn、y和ta；x为c或n，t对应于选自基团o、oh、f或任何其它卤素、s或任何其它硫族元素的端基，其特征在于，其呈大多具有一般的片状形状的晶体形式，所述片状包括具有限定的长度(l)、且由限定的高度(h)间隔开的两个相对的平行表面，其中：

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：其化学式为ti3c2tx。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于：其由max相型的前体化合物获得，其中，所述max相型的前体化合物：

4.根据权利要求3所述的化合物，其特征在于：所述max相型的前体化合物的化学式为ti3alc2。

5.根据权利要求3或4所述的化合物，其特征在于：所述max相型的前体化合物的形态主要呈现以下两种类型的颗粒截面：

6.用于制备如权利要求1-5中任意一项所述的化合物的方法，其中，所述方法包括以酸性水溶液对max相型的前体化合物进行两次化学侵蚀的步骤。

7.用于制备如权利要求3-5中任意一项所述的化合物的方法，其中，所述max相型的前体化合物通过在放电等离子体烧结装置(1)中的放电等离子体烧结工艺获得，其中，所述放电等离子体烧结装置(1)包括石墨模具(2)和限定一中空腔室(4)的两个石墨冲头(3a，3b)，其特征在于，所述放电等离子体烧结工艺至少包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述容器(5)由氧化铝制成。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述粉末不与两个冲头(3a，3b)接触，不直接受到所施加的电流的作用，且与所施加的压力隔离，其中，所述电流和压力是在放电等离子体烧结操作期间所施加的那些电流和压力。

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其特征在于：所述放电等离子体烧结操作包括加热循环，其中，在该加热循环期间施加至少一个大于60℃/min的加热速率。

11.根据权利要求7-10中任意一项所述的方法，其特征在于：所述加热循环包括：

12.根据权利要求7-10中任意一项所述的方法，其特征在于：所述方法包括以酸性水溶液对max相型的前体化合物进行两次化学侵蚀的步骤。

13.用于实施如权利要求7-12中任意一项所述的方法中所使用的max前体化合物的制造方法的放电等离子体烧结装置，其包括石墨模具(2)和限定中空腔室(4)的两个石墨冲头(3a，3b)，其特征在于，其还包括位于所述中空腔室(4)内的由绝缘陶瓷材料，例如氧化铝制成的密闭容器(5)，以用于在应用放电等离子体烧结方法期间容纳粉末混合物，并能够保持粉末混合物不直接受到所施加的电流的作用，且与所施加的压力隔离，其中，所述电流和压力是在放电等离子体烧结操作期间所施加的那些电流和压力。

14.一种用于在放电等离子体烧结装置(1)中制造具有通式为mn+1axn的max相型化合物的放电等离子体烧结方法，其中，n＝1、2或3，m选自ti、v、cr、zr、nb、mo、hf、sc、mn、y和ta，a选自al、si、p、s、ga、ge、as、cd、in、sn、tl和pb，x为c或n；所述放电等离子体烧结装置(1)包括石墨模具(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉多斯拉夫·希米洛夫斯基，杰拉尔多·拉拉莫纳，布鲁诺·德拉图什，丹尼尔·佩雷，
申请(专利权)人：亿目朗欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：