[发明专利]氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法和应用

权利要求书

1.氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法按照下列步骤实现：

一、完全剥离的单片二维层状Ti₃C₂T_x粉末的制备：

a、将LiF加入到6～12mol/L盐酸溶液中磁力搅拌至溶解，得到溶液A；

b、在冰水浴搅拌条件下向溶液A中分批加入Ti₃AlC₂粉末，在30～50℃温度下搅拌反应，得到反应液B；

c、对反应液B离心处理，收集固相沉淀物，依次使用去离子水、盐酸和氯化锂溶液离心清洗固相沉淀物，直至得到pH＝6的悬浊液，继续对悬浊液进行离心处理，得到二维Ti₃C₂T纳米片悬浊液C；

d、冷冻二维Ti₃C₂T纳米片悬浊液C，然后采用冷干机进行真空干燥，得到单片二维层状Ti₃C₂T_x粉末；

二、W₁₈O₄₉纳米线/Ti₃C₂T_x纳米片复合材料的制备：

e、将单片二维层状Ti₃C₂T_x粉末超声分散于无水乙醇中，搅拌后得到层状Ti₃C₂T_x溶液D；

f、将六氯化钨粉末分散于无水乙醇中，搅拌后得到六氯化钨溶液E；

g、将层状Ti₃C₂T_x溶液D和六氯化钨溶液E混合均匀，得到混合液F；

h、将混合液F转移到带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，以90℃～200℃的温度进行溶剂热反应，得到反应物；

i、采用去离子水和无水乙醇依次离心清洗步骤h得到的反应物，干燥后得到W₁₈O₄₉纳米线/Ti₃C₂T_x纳米片复合材料。

2.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤a中磁力搅拌时间为10～20min。

3.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤b中搅拌反应的时间为24～72小时。

4.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤c中以8000转/分钟的转速对反应液B离心处理5分钟。

5.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤c中使用去离子水、盐酸和氯化锂溶液离心清洗固相沉淀物时控制每次离心转速为8000转/分钟，离心时间5分钟，每次离心清洗间隔磁力搅拌5分钟。

6.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤d中采用液氮冷冻或超低温冰箱冷冻二维Ti₃C₂T纳米片悬浊液C，冷冻时间为2～5小时。

7.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤e中超声分散30分钟，然后磁力搅拌2～3小时。

8.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤g中混合液F中层状Ti₃C₂T_x和六氯化钨的质量比为(7～9):(6～8)。

9.根据权利要求1所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤h中以150℃～200℃的温度进行溶剂热反应8～12h。

10.根据权利要求9所述的氧化钨纳米线/碳化钛纳米片复合材料的制备方法，其特征在于步骤h中以200℃的温度进行溶剂热反应10～12h。