[发明专利]一种环境稳定的MXene-Ti3

权利要求书

1.一种环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，包括步骤：

(1)将TiC，Ti粉，Al粉充分混合，然后经真空烧结得到高质量刻蚀基材Ti₃AlC₂；

(2)将LiF和盐酸水溶液混合均匀，加入刻蚀基材Ti₃AlC₂，经刻蚀反应，然后经洗涤至中性、冷冻干燥得到Ti₃C₂T_x粉末；

(3)将Ti₃C₂T_x粉末加入至四甲基氢氧化铵水溶液中，惰性气体保护下搅拌反应，然后经离心、洗涤至中性得到经表面处理的Ti₃C₂T_x；

(4)将经表面处理的Ti₃C₂T_x分散于水中制备得到经表面处理的Ti₃C₂T_x水分散体系；冷冻成冰，然后进行超声处理，直至Ti₃C₂T_x水分散体系完全融化；重复上述冷冻、超声步骤；然后经离心即得环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x。

2.根据权利要求1所述环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，包括以下条件中的一项或多项：

i、TiC、Ti粉和Al粉的摩尔比为2:1:1.1-1.3，优选为2:1:1.2；

ii、将TiC，Ti粉，Al粉混合后球磨20-30h以充分混合；

iii、经真空烧结后还包括过400目筛的步骤。

3.根据权利要求1所述环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，真空烧结温度为1200-1600℃，保温时间为1-3小时。

4.根据权利要求1所述环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，包括以下条件中的一项或多项：

i、盐酸水溶液的浓度为8-10mol/L；LiF的质量和盐酸水溶液的体积比为0.02-0.1g/mL；

ii、刻蚀基材Ti₃AlC₂和LiF的质量比为1:0.5-2；

iii、刻蚀反应温度为40-50℃，刻蚀反应时间为20-30小时。

5.根据权利要求1所述环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，四甲基氢氧化铵水溶液质量浓度为20-30％；Ti₃C₂T_x粉末的质量和四甲基氢氧化铵水溶液的体积比为1:8-12g/mL。

6.根据权利要求1所述环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，包括以下条件中的一项或多项：

i、惰性气体为氮气或氩气；

ii、搅拌反应温度为30-40℃，搅拌反应时间为6-7小时。

7.根据权利要求1所述环境稳定的MXene-Ti₃C₂T_x的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，经表面处理的Ti₃C₂T_x水分散体系的质量浓度为15-25mg/ml。