[发明专利]一种Ti

说明书

本发明公开了一种Ti₃C₂粉体的制备方法，包括以下步骤：(1)以Ti₃AlC₂陶瓷粉为原料，在水浴中对其进行刻蚀；(2)调整上述溶液PH值，使得溶液为中性；(3)将上述溶液进行离心分散、超声剥离得到Ti₃C₂纳米悬浮液；(4)将上述Ti₃C₂纳米悬浮液通过喷雾干燥机进行快速干燥，进风口温度为180℃，出风口温度为80℃，进料速度为300ml/h。

技术领域

本发明涉及自支撑材料领域，具体涉及一种Ti₃C₂粉体的制备方法。

背景技术

Ti₃C₂有类石墨烯的二维层状结构，具有很高的弹性模量、优良的电学特性、光学特性、力学性能和磁学性能，因此Ti₃C₂在锂离子电池电极材料、电子器件、钠离子电池、超级电容器、新型传感器等电能储存和转化领域作为自支撑材料具有很好的应用前景。同时，Ti₃C₂所具有的优异性能和独特的结构使其在摩擦润滑以及复合材料增强领域具有潜在的应用价值，日益受到国内外研究者的关注。一般来说，Ti₃C₂悬浮液在一周左右会被氧化，其稳定性差，通过将Ti₃C₂悬浮液制备成Ti₃C₂粉体，能显著提高Ti₃C₂的稳定性。

中国专利文件201710251110.9公开了过渡金属氧化物纳米颗粒掺杂的二维层状Ti₃C₂膜纳米复合材料及其制备方法，其先制得二维单层或者多层Ti₃C₂纳米材料。以单层或者多层Ti₃C₂纳米片为基体，利用静电吸附，与硝酸锰溶液混溶，抽滤成膜，再经热处理合成出二维层状氧化锰掺杂Ti₃C₂膜纳米复合材料，这种制备方法的制备效率慢。

中国专利文件201310131520.1公开了一种冷冻过滤快速制备石墨烯粉体的方法，其将石墨烯制备成悬浮液然后通过干燥形式快速制备粉体，但是由于石墨烯和Ti₃C₂陶瓷属于两种不同的材料，其物理性质不同(即分散性、固体之间的相互作用、流体动力学状态、流变行为)，必然干燥工艺是不同的，干燥工艺不同对，粉末的工艺性能不同，而此文件中未公开干燥工艺。

发明内容

本发明提供一种能短时高效制备出稳定的Ti₃C₂粉体的方法，有利于推动Ti₃C₂在未来研究中的快速发展。

本发明采用的技术方案如下所述：

一种Ti₃C₂粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)以Ti₃AlC₂陶瓷粉为原料，在水浴中对其进行刻蚀；

(2)调整上述溶液PH值，使得溶液为中性；

(3)将上述溶液进行离心分散、超声剥离得到Ti₃C₂纳米悬浮液；

(4)将上述Ti₃C₂纳米悬浮液通过喷雾干燥机进行快速干燥，进风口温度为 180℃，出风口温度为80℃，进料速度为300ml/h。