[发明专利]二维FeNb3

说明书

本发明属于二维材料制备技术领域，具体涉及二维FeNb₃Se₁₀纳米片的制备，为开发新型的小带隙或零带隙二维材料，本发明通过DMF辅助超声剥离法将FeNb₃Se₁₀块状晶体剥离成FeNb₃Se₁₀纳米片，制备得到一类新型的二维材料，该法具有操作简单、成本低、实用性强的特点，所制备得到的二维FeNb₃Se₁₀纳米片具有较好的红外光吸收性能，在红外光电探测、红外光热疗伤、红外光热治疗癌症等方面具有非常大的潜在应用价值。

技术领域

本发明属于二维材料制备技术领域，具体涉及二维FeNb₃Se₁₀纳米片的制备。

背景技术

小带隙或零带隙二维材料由于其在近红外波段和红外波段具有强烈的吸收，因此在军事、生物医学等方面具有重要的应用，比如基于小带隙二维材料开发的红外光电探测器可以将红外光信号转换为电信号进而可以应用到军事中的红外光探测中，基于小带隙二维材料可以将红外光转换为热能量的特性可以使其应用到光热治疗创伤和光热杀癌细胞等领域。然而，当前已开发的小带隙或零带隙二维材料相对较少，特别是三元二维材料，其主要集中在黑磷、二碲化钨等少数几种材料，且已知的几种小带隙或零带隙二维材料的热稳定性较差，如原子层厚的黑磷和二碲化钨只能在空气中存在不到10分钟的时间，这极大的影响了该类材料的应用。因此，开发新型的小带隙或零带隙二维材料已成为了该方向的当务之急。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种二维FeNb₃Se₁₀纳米片的制备方法，该法具有操作简单、成本低、实用性强的特点，所制备得到的二维FeNb₃Se₁₀纳米片具有较好的红外光吸收性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供一种二维FeNb₃Se₁₀纳米片的制备方法，即通过DMF辅助超声剥离法将FeNb₃Se₁₀块状晶体剥离成FeNb₃Se₁₀纳米片。

作为本发明的一个优选实施方式，上述的一种二维FeNb₃Se₁₀纳米片的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、采用高温固相法合成FeNb₃Se₁₀块状晶体；

S2、采用DMF辅助超声剥离法剥离FeNb₃Se₁₀块状晶体，得到FeNb₃Se₁₀纳米片。

本发明采用高温固相法合成FeNb₃Se₁₀块状晶体，然后基于FeNb₃Se₁₀为二维结构材料，使用分子穿插和应力剪切两个外力，通过破坏该二维结构材料的层间作用力，从而制备得到 FeNb₃Se₁₀纳米片，该FeNb₃Se₁₀纳米片具有较好的红外光吸收性能。

优选地，所述高温固相法合成FeNb₃Se₁₀块状晶体为：将Fe、Nb、Se三种元素进行真空封装，进行第一次高温反应，反应后降至室温并进行研磨处理，研磨后再次进行真空封装，进行第二次高温反应，最后得到FeNb₃Se₁₀块状晶体。

更优选地，所述Fe、Nb、Se三种元素的摩尔比为(1-3):(1-3):(8-12)。进一步的，所述 Fe、Nb、Se三种元素的摩尔比为2:2:10。