棒状二氧化锡/二维纳米碳化钛复合材料的制备方法

摘要

棒状二氧化锡/二维纳米碳化钛复合材料的制备方法，首先采用固相法以真空烧结及高能球磨等程序制备Ti₃AlC₂陶瓷粉体，使其粒径在10μm‑70μm之间后，用氢氟酸对Ti₃AlC₂陶瓷粉体进行腐蚀，用超纯水和无水乙醇对其进行离心清洗，得到二维层状纳米材料Ti₃C₂；再通过水热反应将棒状SnO₂在碱性条件下均匀的负载在Ti₃C₂上，得到棒状二氧化锡/二维纳米碳化钛复合材料；本发明制备过程简单，工艺可控，成本低且兼具了二维层状纳米材料Ti₃C₂的特点；Ti₃C₂的片层均匀、比表面积大、导电性良好；SnO₂纳米棒分布均匀，光催化性能良好，亲生物性良好；棒状二氧化锡/二维纳米碳化钛复合材料，可在光催化、废水处理、锂离子电池、超级电容器、生物传感器等领域应用。

主权项

棒状二氧化锡/二维纳米碳化钛复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将三元层状Ti₃AlC₂陶瓷粉体高能球磨1h‑4h，转速400r/min，球料比10:1，细化粉体后40℃‑60℃烘干，得到粒径在10μm‑70μm的Ti₃AlC₂陶瓷粉体；(2)取步骤(1)所得Ti₃AlC₂陶瓷粉体取2g～10g，在60℃条件下，浸没在50mL～200mL的质量分数35wt％～45wt％氢氟酸溶液中反应6h～120h；搅拌，将腐蚀产物用去离子水离心清洗，直至离心上清液pH在5～6之间；然后用无水乙醇清洗2～4次；将所得固体样品干燥，得到二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂；(3)水热反应，将0.1g步骤(2)所得二维纳米MXene‑Ti₃C₂溶解在40mL去离子水中，记为溶液A，将1.05g SnCl₄·5H₂O与1.4g NaOH混合再加入溶液A，搅拌20min，将混合液加入聚四氟乙烯反应釜200℃反应16h，自然冷却至室温后，水洗5次，醇洗5次，随后70℃烘干12h，即可得到棒状二氧化锡/二维纳米碳化钛复合材料。