[发明专利]一种M位掺杂钒系MXene的制备方法

权利要求书

1.一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将金属粉、铝粉、碳粉和混合熔盐混合制成粉料；随后向粉料中加入研磨液后在空气条件下进行研磨，使其初步混合，接着进行球磨，得到粉体，然后将粉体进行高温气氛烧结，烧结使用气氛为惰性气体，或惰性气体与氧气、氢气、二氧化碳中任意一种气体的混合气，且混合气中惰性气体体积比例为95％，得到M位掺杂MAX相，记作MAX相粉体；所述金属粉为V粉和Ti粉、Cr粉、Mo粉、Zr粉、Nb粉中的任意两种形成的三相混合粉，且V粉在三相混合粉中摩尔比例大于50％；所述混合熔盐为氯化钠和氯化钾任意比例的混合物；

步骤二：将MAX相粉体和刻蚀剂混合，随后在20-35℃下搅拌12-36h，搅拌完成后通过清洗、离心分离、烘干，即得到M位掺杂V₂CT_x MXene。

2.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的金属粉、铝粉、碳粉和混合熔盐的摩尔比为(2～2.3)：(1.05～1.2)：(1～1.1)：(5～25)。

3.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，步骤一中每10g粉料中加入9～22ml研磨液，研磨时间为3-8min；步骤一中球磨时间为3～6h。

4.根据权利要求3所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，所述研磨液为甲醇、乙醇，乙二醇或去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，步骤一中高温气氛烧结温度为960～1430℃，时间为3-6h，所述惰性气体为氩气。

6.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，所述混合熔盐在使用前进行混合重结晶，具体为：将称量好的混合熔盐溶于水中，随后加热蒸干水分，得到结晶盐，最后经过研磨细化，制得最终所用的混合熔盐。

7.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，所述碳粉为石墨粉、导电炭黑、碳纤维和活性炭中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，所述的刻蚀剂为氢氟酸、盐酸氟化锂溶液或盐酸氟化钠溶液；当使用盐酸氟化锂溶液时，每30ml盐酸氟化锂溶液中含氟化锂1g；当使用盐酸氟化钠溶液时，每30ml盐酸氟化钠溶液中含氟化钠1g。

9.根据权利要求1所述的一种M位掺杂钒系MXene的制备方法，其特征在于，步骤二中MAX相粉体和刻蚀剂的比例为：每5～10g MAX相粉体搭配30～35ml刻蚀剂。