[发明专利]一种一步煅烧合成碳化钛/石墨化氮化碳异质结材料的方法

说明书

本发明提供了一种一步煅烧合成碳化钛/石墨化氮化碳异质结材料的方法，属于异质结材料技术领域。本发明通过将Ti₃AlC₂、氟化盐和含氮前体物混合后进行球磨并进行一步煅烧处理的方法，得到了Ti₃C₂/g‑C₃N₄异质结材料。本发明采用一步煅烧的方法，将Ti₃AlC₂、氟化盐、含氮前体物混合物一步煅烧，可同时实现Ti₃AlC₂中Al的刻蚀、g‑C₃N₄在Ti₃C₂层间与表面的生长，本发明制备方法具有制备过程简单和工艺可控的特点。本发明合成的Ti₃C₂/g‑C₃N₄粉末具有很好的应用前景，未来有希望作为催化中间体或传感介质用于神经传感器，以监测癌细胞的生长变化，指导各类癌细胞的治疗和管理。

技术领域

本发明涉及异质结材料技术领域，尤其涉及一种一步煅烧合成碳化钛/ 石墨相氮化碳异质结材料的方法。

背景技术

如何对癌症患者的健康数据进行有效的处理、整合、分析和利用，并做出适当的处理已成为医生、医院、制药公司和监管部门必须考虑和面对的问题。在精准医学的背景下指导肿瘤的治疗还有很长的路要走。精准肿瘤学的发展环境尚不成熟，发展方向尚不明确，临床实践成就也是有限的。在精准医学的背景下，积极促进肿瘤的学术研究和临床治疗，从而为广大患者带来福音是非常迫切需要的。

近些年来，石墨化氮化碳(g-C₃N₄)广泛出现在各类临床医学研究中，其中就包括精准肿瘤学的研究。作为一种非金属的催化剂，因其适当的带隙约为2.7eV，其合成原料来源广泛，价格便宜，使其具有广泛应用的潜力。然而，g-C₃N₄也有一些缺陷：电子和空穴易于重结，这就限制了g-C₃N₄的催化性能。为了减低g-C₃N₄的电子与空穴重结率，以改善g-C₃N₄的催化性能，构建异质结的催化材料制备方法得以提出。Mxene是一种二维层状材料，其具有类似石墨烯的结构和性质，具有非常高的电子迁移率，大的比表面积，可以作为一种良好的催化剂。Ti₃C₂作为Mxenes中的一种材料，能够和g-C₃N₄复合形成异质结，并可能作为催化中间体或传感介质用于神经传感器，以监测癌细胞的生长变化，指导各类癌细胞的治疗和管理。

但是目前并未有对于Ti₃C₂和g-C₃N₄复合制备异质结材料的相关研究和文献报道，因此，如何得出一种合成方法简单，工艺可控，合成具有优异催化性能的Ti₃C₂/g-C₃N₄异质结材料的方法，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一步煅烧合成碳化钛/石墨相氮化碳异质结材料的方法，以解决现有技术以石墨化氮化碳作为催化剂导致的电子和空穴易于重结，而使石墨化氮化碳的应用受限的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种一步煅烧合成Ti₃C₂/g-C₃N₄异质结材料的方法，包括以下步骤：

1)将Ti₃AlC₂、氟化盐和含氮前体物混合后进行球磨，得到固体混合物；