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基于二維MXene納米結構復合材料及其制備方法

2245   編輯:中冶有色網   來源:北京師范大學  
2022-05-07 15:12:36
權利要求 1.基于二維MXene納米結構復合材料的制備方法,其特征在于,所述復合材料由氮摻雜的Ti 3C 2 MXene納米顆粒與稀土元素摻雜的g-C 3N 4復合得到; 具體制備過程包括以下步驟: 1)將Ti 3AlC 2陶瓷粉體放入HF酸溶液中進行刻蝕,經過濾、水洗、烘干得到Ti 3C 2 MXene材料;然后與含氮前驅體混合均勻,經球磨后的混合粉末進行煅燒,制得氮摻雜的Ti 3C 2 MXene納米顆粒; 2)將含氮前驅體分散在稀土金屬的硝酸鹽溶液中得到混合溶液,持續攪拌6~12小時,再置于馬弗爐中,80℃條件下烘干至固體,將得到的固體物質研磨粉碎后,在氮氣氛圍下以5~15℃/min的升溫速率加熱至500~600℃,保溫2~6小時,自然冷卻至室溫,得到稀土金屬摻雜的g-C 3N 4; 3)將氮摻雜的Ti 3C 2 MXene納米顆粒與稀土元素摻雜的g-C 3N 4按照質量比混合均勻后放入管式爐中,在氮氣氛圍的保護下,以5~15℃/min的升溫速率加熱至300~500℃,保溫2~4小時,自然冷卻至室溫,研磨后得到基于二維MXene納米結構的復合材料。2.根據權利要求1所述基于二維MXene納米結構復合材料的制備方法,其特征在于,所述含氮前驅體包括尿素、三聚氰胺或雙氰胺。 3.根據權利要求1所述基于二維MXene納米結構復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟2)中的稀土金屬的硝酸鹽溶液包括硝酸釔溶液、硝酸鑭溶液或硝酸鈰溶液。 4.根據權利要求1所述基于二維MXene納米結構復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟3)中氮摻雜的MXene材料與稀土元素摻雜的g-C 3N 4之間的質量比為1:(20~200)。 5.根據權利要求1所述基于二維MXene納米結構復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟1)中,HF酸溶液的濃度為50wt%; 采用去離子水沖洗8~10遍,60~80℃條件下烘干即可; 球磨時間為4~12小時; 煅燒溫度為200~400℃
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