[发明专利]一种211相Mn+1

说明书

本发明提供了一种211相M_n+1AX_n化合物，所述211相M_n+1AX_n化合物具有堆垛层状结构；所述211相M_n+1AX_n化合物的单层厚度为1nm~100nm，其中M为过渡金属，A为IIIA或IVA族元素，X为C或N；n为自然数。本发明还提供该211相化合物的制备方法。本发明的堆垛的层状形貌的M_n+1AX_n化合物更利于刻蚀，便于得到MXene。本发明的制备方法简单，设备价格低廉，与现有的物理制备工艺相比，不需要昂贵的电子设备和繁杂的操作流程，生产成本非常低廉。

技术领域

本发明涉及化学制备领域，尤其涉及一种211相M_n+1AX_n化合物。

背景技术

近十年来，一类具有层状结构的三元碳化物和氮化物陶瓷材料受到了广大材料研究者的高度重视，这类化合物可以用统一的化学式 M_n+1AX_n表示，其中 M 为过渡金属，A主要为 IIIA 或 IVA 族元素，X为C或N。211相钛铝碳作为其中的佼佼者，这一类材料具有金属和陶瓷的综合性能，如良好的导热导电性能，较低的维氏硬度和剪切模量，高杨氏模量，高熔点，极为优良的抗热震性能，可加工，较高的屈服强度，高温下具有塑性，高热稳定性和良好的抗氧化（腐蚀）性能。

MAX的合成方法有很多，发展也比较成熟。以211相钛铝碳为例，近年来关于211相钛铝碳粉体制备技术的研究报道主要集中于燃烧合成工艺、热压烧结、无压烧结、放电等离子等。Ti₂AlC的制备工艺传统来说是由TiC：Al：C以一定的摩尔比率烧结方法合成的，用时较长，严重地增加了合成MXenes的工作量，比如无压烧结；快速合成的方法例如燃烧合成(SHS)，其可能会由于合成状态或反应过快导致错位和断层现象。总而言之，目前的合成技术要么合成时间长以至于效率低，要么需要苛刻的实验设备和繁琐的操作流程，极大地限制了MAX的合成，只有少数的实验室可以达到这种条件，因而不适合于推广，更不适用于工业化生产。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种新的211相M_n+1AX_n化合物以及新的211相M_n+1AX_n化合物的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种211相M_n+1AX_n化合物，所述211相M_n+1AX_n化合物具有堆垛层状结构；所述211相M_n+1AX_n化合物的单层厚度为1nm~100nm，其中M 为过渡金属，A为 IIIA 或 IVA 族元素且A不能为O，X为C或N；n为自然数。

其中，所述211相M_n+1AX_n化合物具有类石墨层状结构。