[发明专利]二维氢氧化镉材料、制备方法、生长模板及应用

权利要求书

1.一种二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

制备有机镉盐溶液；

提供两相体系溶剂，所述两相体系溶剂的上层为非极性溶剂层，下层为极性溶剂层；

所述有机镉盐溶液聚集于非极性溶剂与极性溶剂的界面处；

蒸发位于上层的所述非极性溶剂层，使界面处的有机镉盐随非极性溶剂体积减小而聚集成膜，漂浮于所述极性溶剂层的液面；

将碱性极性溶剂注入下层的极性溶剂中，生成二维氢氧化镉双层膜；其中加入碱性极性溶剂时，极性溶剂层温度小于150℃；

所述有机镉盐选自于油酸镉、反油酸镉、硬脂酸镉、棕榈油酸镉、花生四烯酸镉、二十碳五烯酸镉、二十二碳五烯酸镉与月桂酸镉的组合的其中一种或多种；所述非极性溶剂层选自于甲苯及其同系物、丙酮及其同系物、氯仿及其类似物、正己烷、密度小于所述极性溶剂层的非极性溶剂的组合的其中一种或多种；所述极性溶剂层选自于水、酰胺类的组合的其中一种或多种；

有机镉盐溶液中有机镉盐用量与非极性溶剂层的液面面积为正相关，符合：有机镉盐溶液的体积为nS×5×10^-10/c₁m³；

其中n=0.1～10，为常数；S为所述非极性溶剂层的液面面积；c₁=3～40×10^-8kg/m³，为有机镉盐溶液的浓度；

碱性极性溶剂中可溶性碱的量与极性溶剂层的液面面积为正相关，符合：可溶性碱的量为(1～1000)×nS×5×10^-11kg；其中n=0.1～10，为常数；S为所述极性溶剂层的液面面积。

2.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，二维氢氧化镉双层膜的厚度小于等于5nm；蒸发位于上层的所述非极性溶剂层的气压下非极性溶剂层的沸点小于有机镉盐溶液的沸点，且小于非极性溶剂层；

3.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，氢氧化镉-脂肪酸二维双层膜的厚度范围为1～4nm。

4.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，氢氧化镉-脂肪酸二维双层膜的厚度范围为3～3.4nm。

5.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，氢氧化镉-脂肪酸二维双层膜中含有晶粒，晶粒的晶相为单斜晶相。

6.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，蒸发位于上层的所述非极性溶剂层的过程中蒸发温度为室温～80℃。

7.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，所述有机镉盐具有疏水基团，在蒸发所述非极性溶剂层后浮凸于所述极性溶剂层的液面；或者/以及，所述有机镉盐具有亲水基团，在蒸发所述非极性溶剂层后相对接近或下沉于所述极性溶剂层的液面。

8.根据权利要求1所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，还包括将二维氢氧化镉双层膜沾附于基底的表面上。

9.根据权利要求8所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，将基底竖直插入极性溶剂液面以下，再倾斜抬起，得到附着于基底上的二维氢氧化镉双层膜。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的二维氢氧化镉材料的制备方法，其特征是，还包括的步骤有：在所述有机镉盐溶液溶入位于上层的所述非极性溶剂层之后与蒸发位于上层的所述非极性溶剂层的步骤之前，对所述两相体系溶剂静置等待，以清楚分离所述非极性溶剂层与所述极性溶剂层；

以及蒸发位于上层的所述非极性溶剂层的步骤中包括完全挥发所述非极性溶剂层；

以及将碱性极性溶剂注入下层的极性溶剂中的步骤要在完全挥发所述非极性溶剂层的步骤之后执行；

以及将碱性极性溶剂注入下层的极性溶剂中的步骤之后静置1~36小时后，再转移漂浮在极性溶剂表面的二维氢氧化镉双层膜。