[发明专利]一种少层MXenes的快速制备方法及应用

权利要求书

1.一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

（1）取MAX原料，在刻蚀液中处理，得到多层的MXenes材料；

（2）将步骤(1)得到的MXenes材料在有机分子或表面活性剂中处理；

（3）将步骤(2)得到的MXenes材料进行离心、洗涤沉淀、剥离处理，弃沉淀，收集上清液，得到少层的MXenes溶液；

（4）将含有铵根离子的电解质溶液加入到步骤(3)得到的MXenes溶液中，静电聚沉，静置或低速离心或抽滤，所得溶胶、或沉淀、或滤饼即为少层的MXenes材料；所述的含有铵根离子的电解质溶液是碳酸氢铵、氨水、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、溴化铵、氯化铵、氟化铵溶液中的一种或多种的组合；

（5）将步骤(4)得到的材料冷冻干燥、退火处理，得到少层MXenes的粉体。

2.如权利要求1所述的一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，步骤(1)中MXenes材料是Ti₄C₃、Ti₄N₃、Ti₃C₂、Ti₂C、Mo₂C、Hf₃C₂、V₃C₂、V₂C、V₂N、Nb₄C₃、Nb₃C₂、Nb₂C、Cr₃C₂、Ta₂C、Ta₄C₃、(Ti_0.5Nb_0.5)C中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，步骤(1)中的刻蚀液为HF、LiF和HCl、NaF和H₂SO₄、其他含F盐和酸的混合液中的一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，步骤(2)中的有机分子是四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、水合肼、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-甲基甲酰胺、乙醇的一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，步骤(2)中的表面活性剂是十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、F127中的一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，步骤(3)中的剥离处理是机械摇晃、超声、细胞粉碎中的一种或多种的组合，MXenes溶液采用的溶剂是水、乙醇、丙酮中的一种或多种的组合。

7.如权利要求1所述的一种少层MXenes的快速制备方法，其特征在于，步骤(5)中的退火温度为70℃-700℃。