[发明专利]一种二维层状Nb4C3Tx材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种安全可靠、简易可行的二维层状纳米化合物Nb₄C₃T_x材料及其制备方法，包括制备Nb₄AlC₃粉末；将Nb₄AlC₃粉末放入氢氟酸中腐蚀、离心处理；加入TBAOH搅拌、清洗、离心并超声，得到主要含TBA⁺与少量H⁺、F⁺和OH^‑混合插层物的纳米层状结构化合物；取上清液并抽滤，烘干后得到片层状的Nb₄C₃T_x薄膜；将沉淀物烘干，得到堆垛的层片状Nb₄C₃T_x粉体；本发明制备的MXene纳米材料具有明显的类石墨烯的二维层状结构，有望应用于超级电容器、锂离子电池、吸附等领域。

主权项

1.一种二维层状Nb₄C₃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将Nb、Al、C粉末按照摩尔比4:1.1:2.7混匀后，通过无压烧结工艺制备高纯三元层状Nb₄AlC₃陶瓷块体材料，将制备的Nb₄AlC₃陶瓷材料进行研磨处理，得到Nb₄AlC₃陶瓷粉体；步骤二、将Nb₄AlC₃陶瓷粉体放入一定浓度的氢氟酸中，腐蚀一定时间，腐蚀后溶液加入去离子水进行离心处理，倒去去上清液，得到沉淀物，清洗到PH大于等于5；步骤三、将沉淀物中加入质量分数为5wt.%~40wt.%的TBAOH搅拌；步骤四、加入去离子水清洗，离心去除TBAOH，多次清洗得到沉淀物，在沉淀物中加入去离子水，氩气保护状态下超声处理后，制得悬浊液；步骤五、取悬浊液的上清液，加入去离子水并抽滤，烘干后得到片层状的Nb₄C₃T_x薄膜，取悬浊液底层沉淀物烘干后，得到堆垛的层片状Nb₄C₃T_x粉体。