[发明专利]绿色合成二维过渡金属碳化物或者氮化物纳米片的方法

权利要求书

1.一种绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于包括：将腐蚀插层剂与三元层状陶瓷材料在室温下混合并进行腐蚀插层反应后，再通过剪切分散处理获得二维过渡金属碳化物纳米片或二维过渡金属氮化物纳米片。

2.根据权利要求1所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述三元层状陶瓷材料包括交替层叠设置的第一材料层与第二材料层，所述第一材料层包括C和N中的至少一种元素以及过渡金属元素，所述第二材料层包括Al、S、Si元素中的至少一种；优选的，所述过渡金属元素包括Ti、Nb、V、Mo、Ga、Cr或Ta。

3.根据权利要求2所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述三元层状陶瓷材料包括三元层状过渡金属碳化物或三元层状过渡金属氮化物。

4.根据权利要求2所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述三元层状陶瓷材料包括Ti₂AlC，Ti₂AlN，Ti₂AlC_0.5N_0.5，Ti₂SC，(Ti_0.5,Nb_0.5)₂AlC，(Ti_0.5,V_0.5)₂AlC，V₂AlC，Nb₂AlC，Mo₂GaC，Ti₃AlC₂，Ti₃SiC₂，(V_0.5,Cr_0.5)₃AlC₂，Ti₃AlCN，(Ti_0.5,V_0.5)₃AlC₂，Ta₄AlC₃，Nb₄AlC₃或(V_0.5,Nb_0.5)₄AlC₃中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述腐蚀插层剂包括有机碱。

6.根据权利要求5所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述腐蚀插层剂包括四甲基氢氧化铵，四丁基氢氧化铵，三乙醇胺，乙二胺四乙酸钠，尿素，二甲基亚砜，甲胺，乙胺，乙醇胺，乙二胺，异丙胺，1,3-丙二胺，1,2-丙二胺，三丙胺，三乙醇胺，丁胺，异丁胺，叔丁胺，己胺，辛胺，苯胺，苄胺，环己胺，吡啶，六亚甲基四胺，2-氯酚，3-氯酚，4-氯酚，邻氨基苯酚，间氨基苯酚，对氨基苯酚，邻甲苯胺，间甲苯胺，对甲苯胺，二苯胺和联苯胺中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述有机碱与三元层状陶瓷材料的用量比例为5～15ml：1g。

8.根据权利要求1所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述剪切分散处理的方式包括搅动、振荡或者超声方式。

9.根据权利要求1-8中任一项所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于包括：

将用量比例为5～15ml：1g的腐蚀插层剂与三元层状陶瓷材料混合并进行腐蚀插层反应12h以上，优选为12～36h，之后分离出混合反应物中的固相物，再清洗，收集获得中间产物；

之后将所述中间产物分散于溶剂中，并进行剪切分散处理，获得二维过渡金属碳化物纳米片或二维过渡金属氮化物纳米片。

10.根据权利要求9所述绿色合成二维过渡金属碳化物或氮化物纳米片的方法，其特征在于：所述溶剂包括水、乙醇、丙酮中的任意一种或两种以上按任意比例的组合物。