[发明专利]利用水合肼插层和分层的Ti3

说明书

本发明涉及一种利用水合肼插层和分层的Ti₃C₂原位合成TiO₂@Ti₃C₂的方法及产物，合成方法包括：1)将Ti₃AlC₂‑MAX相陶瓷粉末分散在HF溶液中进行刻蚀，得到Mxene‑Ti₃C₂；2)将Mxene‑Ti₃C₂分散在水合肼中进行水合肼插层，得到水合肼插层的Ti₃C₂；3)水合肼插层的Ti₃C₂分散在水中，在氩气气氛下超声处理，干燥后得到水合肼插层和分层的Ti₃C₂；4)水合肼插层和分层的Ti₃C₂在氧气条件下进行原位氧化，即得TiO₂@Ti₃C₂。该方法利用水合肼和超声处理提高了Mxene‑Ti₃C₂的层间距，为生成的TiO₂提供了更多的附着位点，更有利于对污染物的催化降解。

技术领域

本发明涉及Ti₃C₂的制备领域，具体涉及一种利用水合肼插层和分层的 Ti₃C₂原位合成TiO₂@Ti₃C₂的方法及产物。

背景技术

Mxenes二维材料由美国德雷塞尔大学的Yury Gogotsi和Michael W. Barsoum课题组在2011年通过刻蚀MAX化合物(如Ti₃AlC₂等)首次得到。二维纳米Ti₃C₂是新型类石墨烯二维纳米材料Mxenes家族中最为常见的一种材料，具有优良的导电导热性、良好的化学稳定性以及电化学活性，在锂离子电池、超级电容器、生物传感器以及气体检测等领域都表现出良好的应用潜力。

Ti₃C₂中本身含有钛元素，很多学者尝试发现，Ti₃C₂具有的催化性能很差，但是经过氧化反应可以将表面的钛氧化成二氧化钛，获得一种新的纳米材料 TiO₂@Ti₃C₂，由于Ti₃C₂的费米能级比二氧化钛更负，而禁带宽度比二氧化钛小，在受到相应波长的光照时，可作为空穴的受体，大大降低了电子空穴的复合，催化性能得到大大提高。