[发明专利]二维材料粉体及其分散液的制备方法

说明书

本发明提供了二维材料粉体及其分散液的制备方法，所述方法包括以下步骤：将二维材料原料进行球磨，得到固体物料；向所得固体物料中加入初分散溶剂，进行初超声处理，得到二维材料在初分散溶剂中的分散液；向所述二维材料在初分散溶剂中的分散液中加入沉淀剂，沉淀完全后进行离心分离和干燥，得到二维材料粉体。二维材料粉体分散液的制备方法为：将二维材料粉体加入再分散剂中，进行再超声处理，得到二维材料在再分散剂中的分散液。与现有方法相比，本方法具有来源广泛，操作简便等优点，所制备的二维材料粉体样品可在多种溶剂中均获得良好分散，其分散液的浓度较高，对于二维材料的实际应用及大规模生产具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于无机纳米材料制备技术领域，涉及二维材料粉体及其分散液的制备方法。

背景技术

以石墨烯为代表的二维材料，由于其具有突出的光、电、传感和能量存储等特性而备受关注。近年来，研究较多的二维材料主要为石墨烯和类石墨烯二维材料。其中，较为典型的类石墨烯二维材料有过渡金属二硫族化合物，如MoS₂和WS₂等由元素周期表中IVB、VB、VIB、VIIB和VIII族元素的过渡金属与S、Se和Te等硫族非金属元素组成的层状结构。此外，类石墨烯二维材料还包含六方结构的BN(h-BN)等。

迄今为止，文献和专利中所报到的二维材料的粉二维材料具有诸多特殊的性质，已经引起人们越来越多的研究兴趣，如何实现单层或少层二维材料的规模制备自然就成为当前的研究热点。现阶段，二维材料的制备依然存在如下一些问题：首先，规模化制备二维材料往往会破坏其本征结构；其次，在制备二维材料的过程中使用大量的溶剂，同时还需要额外加入如表面活性剂等来促进二维材料的剥离，最终的产物往往以二维材料分散液的形式存在。大量溶剂的存在一方面会大幅度增加工业化工程中的转运成本与风险安全，另一方面单一溶剂的使用很难满足不同领域的要求。而表面活性剂等添加剂的使用会使制备工艺复杂，即使少量的残留也会大大影响其性能。因此，开发二维材料粉体及其分散液的制备方法具有重大的理论和现实意义。