[发明专利]一种离子/电子双传输性MXene基催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种离子/电子双传输性MXene基催化剂的制备方法，其特征在于：通过在MXene表面引入离子传输基团作为载体，负载活性颗粒，得到具有离子/电子双传输性MXene基催化剂；

所述方法具体包括以下步骤：

（1）将MAX与刻蚀剂按照质量比为0.1-10:1-20搅拌0.5-72小时，离心、洗涤、干燥得到多层的MXene，所述刻蚀剂为HF、LiF、HCl、NH₄HF中的一种或多种；

（2）将步骤（1）中得到的多层MXene进行处理得到功能化的MXene，处理方法具体如下，将步骤（1）中的多层MXene经超声剥离0.1-48h之后得到单层的MXene，再将单层的MXene进行预处理，然后将单层的MXene分散在试剂中进行功能化处理0.5-48h，将功能化处理过的MXene经去离子水洗涤得到功能化的MXene，所述试剂为氨水、1,4-二叠氮双环辛烷、1-氮杂双环[2.2.2]辛烷、一烷季铵阳离子中的一种或多种；按照质量比为0.1-10：1-10将得到的功能化的MXene倒入表面活性剂中，超声分散0.1-24h再继续超声剪切0.5-72h，再进行离心洗涤去除多余的表面活性剂，然后置于真空干燥箱干燥0.1-20小时，再进行步骤（3）的操作；

（3）将步骤（2）得到的MXene分散到溶剂中，得到浓度为0.1-20mg/ml的溶液，所述溶剂为去离子水、乙二醇中的任一种；

（4）根据活性颗粒在催化剂中的总质量计算出活性颗粒的质量，将活性颗粒倒入步骤（3）得到的溶液中继续超声0.3-20小时，得到混合溶液；

（5）将步骤（4）得到的混合溶液经去离子水和乙醇洗涤后置于真空干燥箱干燥0.1-24小时，即可得到离子/电子双传输性MXene基催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种离子/电子双传输性MXene基催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，表面活性剂为聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基溴化铵、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种离子/电子双传输性MXene基催化剂的制备方法，其特征在于，原料按质量份数构成如下：MAX0.1-20份、刻蚀剂1-20份、溶剂1-100份、活性颗粒1-90份。

4.根据权利要求1所述的一种离子/电子双传输性MXene基催化剂的制备方法，其特征在于：所述MAX为Ti₃AlC₂、Ti₂AlN、Ti₃AlCN、V₂AlC、Mo₂TiAlC₃、MoAlB、Nb₂AlC、Cr₂AlC、Nb₄AlC₃或Mo₂Ga₂C。

5.根据权利要求1所述的一种离子/电子双传输性MXene基催化剂的制备方法，其特征在于：所述活性颗粒为Fe-N-C、Co-N-C、Mn-N-C、Cu-N-C、Ni-N-C、Fe/Co-N-C、Pt、Pd、Pt-Fe、Pt-Co、Pt-Ni、Pt-Mn、Pt-Cu、Pd-Fe、Pd-Co、Pd-Ni、Pd-Mn、Pd-Cu中的一种。