一种二维片状二氧化钛纳米片材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种二维片状二氧化钛纳米片材料的制备方法，包括先把三维层状Ti₃AlC₂粉末于室温下浸泡在HF的水溶液中，用化学液相剥离法将Al原子层去除后制备层状特性依然保留的二维Ti₃C₂纳米片；然后将Ti₃C₂置于管式炉中，抽真空后通入流动氧气和氩气的混合气体，在高温下实现二维Ti₃C₂纳米片的原位氧化，然后降温取出粉末，研磨后得到TiO₂纳米片。本发明制备过程中无需任何有机溶剂和添加剂，工艺参数稳定、流程简单、过程可控、效率高、成本低；制备的二维二氧化钛纳米片横向尺寸可达5～10微米，单层平均厚度约为50纳米，制备的金红石型二氧化钛纳米片纯度高、结晶度好，仅含极少量的锐钛矿相。

主权项

一种二维片状二氧化钛纳米片材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将三维层状Ti₃AlC₂粉体置于HF水溶液中，搅拌，将所得悬浮液经水洗、离心再真空干燥后，得到二维层状Ti₃C₂粉末，其中，所述的HF水溶液的浓度为45～60wt％，三维层状Ti₃AlC₂粉体与HF水溶液的质量体积比为(6～10)∶(100～120)g/mL；(2)将二维层状Ti₃C₂粉末过100～150目筛后，放入坩埚中，然后将坩埚置于洁净的管式炉中，抽真空并升温；(3)向步骤(2)中的管式炉中通入氩气和氧气的混合流动气体，将二维层状Ti₃C₂粉末原位氧化，其中，氩气和氧气通过不同的进气管进入管式炉中，其中管式炉中的总压力控制在400～1000Pa，氧气的分压为200～500Pa；(4)降至室温，取出粉末，过筛得到二维片状二氧化钛纳米片材料。