[发明专利]一种氟化锗化氢二维材料及制备方法

权利要求书

1.氟化锗化氢二维材料，其特征在于，氟化锗化氢具有片层状结构，其尺寸大小为100±10nm，同时存在锗氢键和氟取代氢的锗氟键，按照下述步骤进行：

步骤1，在惰性气氛中将金属单质钙和锗以物质的量比例1:2进行配料，置于石英玻璃管内真空封装，加热到950℃—1100℃待配料熔融后，经45—120小时缓慢降温至室温20—25摄氏度，得到二锗化钙；

步骤2，将步骤1制备的二锗化钙置于浓盐酸中，在-35℃—-45℃下惰性气氛中处理160—240小时，过滤洗涤干燥后得到锗化氢；

步骤3，将步骤2制备的锗化氢与氟气反应，以使氟气氟化得到氟化锗化氢材料，在25℃—60℃反应20—50小时，得到氟化锗化氢。

2.根据权利要求1所述的氟化锗化氢二维材料，其特征在于，在步骤1中，惰性气氛为氮气、氦气或者氩气；加热温度为1000—1050摄氏度，控制降温速度，以使在60—90小时内降温至室温。

3.根据权利要求1所述的氟化锗化氢二维材料，其特征在于，在步骤2中，惰性气氛为氮气、氦气或者氩气；处理时间为180—220小时；浓盐酸为质量百分数35—37％的氯化氢水溶液。

4.根据权利要求1所述的氟化锗化氢二维材料，其特征在于，在步骤2中，在二锗化钙置于浓盐酸中进行处理时，进行搅拌，搅拌速度为每分钟200—300转；为保证二锗化钙的转化，浓盐酸的用量为过量。

5.根据权利要求1所述的氟化锗化氢二维材料，其特征在于，在步骤3中，优选40—60摄氏度，反应30—45小时。

6.氟化锗化氢二维材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1，在惰性气氛中将金属单质钙和锗以物质的量比例1:2进行配料，置于石英玻璃管内真空封装，加热到950℃—1100℃待配料熔融后，经45—120小时缓慢降温至室温20—25摄氏度，得到二锗化钙；

步骤2，将步骤1制备的二锗化钙置于浓盐酸中，在-35℃—-45℃下惰性气氛中处理160—240小时，过滤洗涤干燥后得到锗化氢；

步骤3，将步骤2制备的锗化氢与氟气反应，以使氟气氟化得到氟化锗化氢材料，在25℃—60℃反应20—50小时，得到氟化锗化氢。

7.根据权利要求6所述的氟化锗化氢二维材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，惰性气氛为氮气、氦气或者氩气；加热温度为1000—1050摄氏度，控制降温速度，以使在60—90小时内降温至室温。

8.根据权利要求6所述的氟化锗化氢二维材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，惰性气氛为氮气、氦气或者氩气；处理时间为180—220小时；浓盐酸为质量百分数35—37％的氯化氢水溶液。

9.根据权利要求6所述的氟化锗化氢二维材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，在二锗化钙置于浓盐酸中进行处理时，进行搅拌，搅拌速度为每分钟200—300转；为保证二锗化钙的转化，浓盐酸的用量为过量。

10.根据权利要求6所述的氟化锗化氢二维材料的制备方法，其特征在于，在步骤3中，优选40—60摄氏度，反应30—45小时。