一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法，包括：二维层状碳化钛纳米材料MXene(Ti₃C₂/Ti₂C)的氢氟酸腐蚀制备；经超声，真空浸渍，水热等步骤处理原料MXene(Ti₃C₂/Ti₂C)和单糖，使碳纳米颗粒在MXene(Ti₃C₂/Ti₂C)材料层间和表面生成，即得到碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料。本发明采用无毒易得原料，制备过程简单，工艺可控，成本低，重复性好，制备得到的二维层状MXene(Ti₃C₂/Ti₂C)的片层结构均匀完整，碳纳米颗粒在MXene(Ti₃C₂/Ti₂C)材料层间与表面分布均匀，制备得到的复合材料具有比表面积大，导电性质好，亲水物性好等特点；可以应用在功能陶瓷、吸波材料、超级电容器、离子电池等领域。

主权项

一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将MAX陶瓷粉料浸没在质量分数为10～40wt％的HF溶液中，MAX浓度为0.05～0.1g/ml；然后在温度20～65℃之下磁力搅拌反应10～120h；采用去离子水离心洗涤至溶液pH值为7，真空抽滤得到固态物质，40～80℃真空干燥8～40h，得到二元层状纳米材料MXene；步骤2：将MXene置于单糖溶液中，超声分散0.5～24h，在真空条件下浸渍2～10h得到混合溶液；所述单糖溶液为浓度为0.1～1mol/L的单糖溶液；所述MXene与单糖质量比为0.1～2；步骤3：将混合溶液导入水热反应釜内胆中，升温至150～220℃，保温2～20h，反应结束后自然冷却到室温得到沉淀产物；所述反应釜内胆填充度为60～80％；步骤4：将所得沉淀产物用去离子水离心洗涤至溶液pH值为7，真空抽滤得到固态样品，在40～100℃真空干燥8～40h，即得到碳纳米颗粒分布在MXene材料的层间与表面的碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料。