[发明专利]一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法及三维MXene阵列有效
| 申请号： | 201910113618.1 | 申请日： | 2019-02-12 |
| 公开（公告）号： | CN109712824B | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 杨维清;黄海超;张海涛;陈宁俊;储翔;谢岩廷 | 申请（专利权）人： | 西南交通大学 |
| 主分类号： | H01G11/86 | 分类号： | H01G11/86;H01G11/26;G02F1/1337 |
| 代理公司： | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人： | 周文波 |
| 地址： | 610000 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 三维 胶体溶液 液晶化 构建 液晶溶液 改性 三维网状结构 导电性 表面亲水性 电化学领域 硅片表面 急速冷却 均匀涂覆 排列整齐 外加电场 相对放置 改性剂 取向性 硅片 刻蚀 制备 诱导 | ||
1.一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将具有液晶特性的改性剂加入MXene胶体溶液中，混合均匀，得到具有三维网状结构的液晶化Mxene溶液；
将两片表面涂覆有均匀的Mxene胶体溶液的硅片相对放置于液晶化Mxene溶液中，在外加电场下进行作用，其中，所述硅片涂覆Mxene胶体溶液的表面为亲水性表面。
2.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，所述MXene与所述改性剂的质量比为1:3～5:1。
3.根据权利要求2所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，所述MXene与所述改性剂的质量比为1:3～1:1。
4.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，所述具有液晶特性的改性剂为海藻酸钠、壳聚糖或聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，所述具有液晶特性的改性剂为海藻酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，外加电场的条件是：电压为0.5～5v，通电作用时间为30～300s。
7.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，还包括将外加电场作用后的硅片置于液氮中冷冻。
8.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，所述MXene胶体溶液的制备方法是：将MAX相材料加入HCl和氟化盐的混合溶液中反应，将反应产物清洗后得到MXene粉末；将所述MXene粉末加入水中，超声并离心，得到上层MXene胶体溶液；所述MAX相材料为Ti3AlC2、Ti3SiC2以及Ti3AlCN中的至少一种；所述氟化盐为LiF、NaF或KF，且所述HCl与所述氟化盐的摩尔比为3～5:1。
9.根据权利要求1所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，具有表面亲水性的硅片通过将硅片放置于浓硫酸和过氧化氢的混合溶液中得到。
10.根据权利要求9所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法，其特征在于，所述浓硫酸的质量分数为98％，所述过氧化氢的质量分数为30％，且所述浓硫酸和所述过氧化氢的体积比为7:3。
11.一种三维MXene阵列，其特征在于，其根据权利要求1-10任意一项所述的一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法制备得到。
12.一种平面型薄膜电极，其特征在于，其包括权利要求11所述的一种三维MXene阵列。
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