[发明专利]一种微波加热辅助超声剥离二维纳米Ti3C2片层的方法

权利要求书

1.一种微波加热辅助超声剥离二维纳米Ti₃C₂片层的方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：

一、将Ti粉末、Al粉末和C粉末均匀混合均匀，控制温度为1400℃～1500℃，无压烧结合成Ti₃AlC₂相陶瓷，然后粉碎，得到Ti₃AlC₂粉末；

二、将步骤一得到的Ti₃AlC₂粉末放入氢氟酸溶液中腐蚀4～24h，然后加入去离子水离心处理，去除氢氟酸，再将沉淀物烘干，得到堆垛的层片状Ti₃C₂T_x粉体，其中，Ti₃C₂T_x中T为腐蚀后粉末上形成的-F或-OH基团；

三、将步骤二得到的Ti₃C₂T_x粉体装入石英玻璃管中，抽真空后封闭，放入微波加热设备中，控制功率为100W～1000W，保温0.5～5min；

四、将步骤三的微波保温过程重复1～10次；

五、取出步骤四处理后的石英玻璃管，自然冷却，将管内的Ti₃C₂T_x粉体取出，加入有机溶剂，室温搅拌均匀，然后离心处理得到的悬浮液，除有机溶剂；其中，Ti₃C₂T_x粉体与有机溶剂的质量比为1∶20，有机溶剂为二甲基亚砜；

六、将步骤五得到的产品倒出上清液，得到沉淀物，然后加入去离子水，放入超声波发生器中震荡分散，保持2～24h，然后进行抽滤，再烘干，得到二维纳米Ti₃C₂片层。

2.一种微波加热辅助超声剥离二维纳米Ti₃C₂片层的方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：

一、将Ti粉末、Al粉末和C粉末均匀混合均匀，控制温度为1400℃～1500℃，无压烧结合成Ti₃AlC₂相陶瓷，然后粉碎，得到Ti₃AlC₂粉末；

二、将步骤一得到的Ti₃AlC₂粉末放入氢氟酸溶液中腐蚀4～24h，然后加入去离子水离心处理，去除氢氟酸，再将沉淀物烘干，得到堆垛的层片状Ti₃C₂T_x粉体，其中，Ti₃C₂T_x中T为腐蚀后粉末上形成的-F或-OH基团；

三、将步骤二得到的Ti₃C₂T_x粉体与有机溶剂混合均匀放入烧杯中，然后放入微波加热设备中，控制功率为100W～1000W，保温0.5～5min；其中，Ti₃C₂T_x粉体与有机溶剂的质量比为1∶(10～100)，有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或TritonX-100；

四、将步骤三的微波保温过程重复1～10次；

五、取出步骤四处理后的烧杯，室温搅拌均匀，然后离心处理得到的悬浮液，除有机溶剂；

六、将步骤五得到的产品倒出上清液，得到沉淀物，然后加入去离子水，放入超声波发生器中震荡分散，保持2～24h，然后进行抽滤，再烘干，得到二维纳米Ti₃C₂片层。

3.根据权利要求1或2所述的一种微波加热辅助超声剥离二维纳米Ti₃C₂片层的方法，其特征在于步骤一中Ti粉末、Al粉末和C粉末的摩尔比为3∶(1.1～1.9)∶2。

4.根据权利要求1或2所述的一种微波加热辅助超声剥离二维纳米Ti₃C₂片层的方法，其特征在于步骤二中氢氟酸溶液的质量浓度为20％～50％。