[发明专利]一种MXene-TiO2

说明书

本发明公开了一种MXene‑TiO₂的制备方法，包括以下步骤：(1)将10mL的MXene溶液放入超声仪后，启动超声仪对溶液进行处理，在处理过程中加入PMS粉末，超声仪时长10分钟；(2)将步骤(1)制得的MXene‑TiO₂溶液倒入离心管中，放入离心机，进行第一次离心，离心结束后取出离心管，倒掉上清液；(3)将步骤(2)制得的溶液冲洗沉淀后，进行第二次离心，离心结束后取出离心管，倒掉上清液，沉淀后即得MXene‑TiO₂。本发明公开的MXene‑TiO₂的制备方法采用PMS作为氧化剂，条件更加温和，反应时间短，操作简单，成本低，市场价值高，易于推广利用。

技术领域

本发明涉及化学技术领域，特别涉及一种MXene-TiO₂的制备方法。

背景技术

MXene-TiO₂因为具有比表面积大、导电性能强等优点，被广泛应用于光催化还原CO₂、电极材料、能源和还原吸附重金属等领域。因此MXene-TiO₂的制备成为重中之重。

目前制备MXene-TiO₂的方法主要有煅烧法和原位水热法。

煅烧法：先将MXene溶液在真空环境下干燥，获得的MXene粉末置于马弗炉中，在300℃～700℃下煅烧一定时间，即可制得MXene-TiO₂粉末。这种方法可以通过控制煅烧时间和煅烧温度来控制MXene的氧化程度。但是马弗炉属于大功率电器，具有一定的用电安全隐患，且操作复杂、反应时间长、粉末的收集不便，最后产品损失较大。

原位水热法：将一定量的MXene加入到提前配置完成的沉积液中，然后将沉积液置于水热反应釜中。放入烘箱，在100℃～200℃下加热一定时间，最后将所得沉淀物进行干燥处理即得MXene-TiO₂。这种方法同样可以通过控制加热时间和温度来控制MXene-TiO₂的氧化程度，并且一步制得MXene-TiO₂，较煅烧法更为简单。但是如今反应釜事故屡见不鲜，这种方法安全风险也较大。

此外，还有通过MXene、TiO₂共混法制备MXene-TiO₂，这种方法在一定程度上降低了风险，但反应时间比较长。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种条件更加温和，反应时间短，操作简单，成本低，市场价值高，易于推广利用的MXene-TiO₂制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种MXene-TiO₂的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将10mL的MXene溶液放入超声仪后，启动超声仪对溶液进行处理，在处理过程中加入PMS；

(2)将步骤(1)制得的MXene-TiO₂溶液倒入离心管中，放入离心机，进行第一次离心，离心结束后取出离心管，倒掉上清液；

(3)将步骤(2)制得的溶液冲洗沉淀后，进行第二次离心，离心结束后取出离心管，倒掉上清液，沉淀后即得MXene-TiO₂。

在一些实施方式中，PMS制成粉末状，将PMS粉末加入到MXene溶液中能够使得二者的反应更充分。

在一些实施方式中，步骤(1)MXene溶液中的MXene与PMS粉末的质量比为1：25-75。

在一些实施方式中，步骤(1)中MXene溶液的浓度为0.6mg/mL。

在一些实施方式中，步骤(1)中超声时长为10min，温度为25度。