[发明专利]一种利用液氨/碱金属溶液制备二维纳米材料的方法

摘要

一种利用液氨/碱金属溶液制备二维纳米材料的方法，它涉及二维纳米材料的制备方法。本发明要解决现有二维纳米材料制备方法得到的产品产率低和插层过程难于控制的问题，制备方法：一、称取的碱金属和层状化合物放入石英管中；二、石英管抽真空后充入高纯氨气，冷却至管中的氨气液化；三、振荡石英管至液氨溶液的蓝色褪去，然后抽出汽化的液氨；四、将插层后的层状化合物放入去离子水中超声处理；五、把步骤四的纳米材料水溶液放入离心机中离心，在上层液体中收集得到二维纳米材料。通过本发明的制备方法得到二维纳米材料的产率可达80%，并通过观察液氨溶液颜色由蓝色逐渐变为无色的过程，有效地控制碱金属离子对层状化合物的插层过程。

主权项

一种利用液氨/碱金属溶液制备二维纳米材料的方法，其特征在于利用液氨/碱金属溶液制备二维纳米材料的方法按下列步骤实现：一、在惰性气体保护的环境下按摩尔比为1︰（1～10）称取碱金属和层状化合物，然后放入石英管中；二、将石英管抽真空至10‑4Pa后充入纯度为99.9999%的氨气，然后冷却石英管至管中的氨气液化，碱金属溶于液氨使液氨溶液呈现蓝色；三、振荡石英管，在振荡石英管的过程中对石英管进行持续冷却，振荡至液氨溶液的蓝色褪去，然后在室温下汽化液氨并抽出，得到插层后的层状化合物；四、将步骤三得到的插层后的层状化合物放入去离子水中超声1～2h，得到纳米材料水溶液；五、把步骤四的纳米材料水溶液放入离心机中离心，然后在离心后的上层液体中收集得到二维纳米材料；其中步骤一所述的碱金属为锂、钠或钾；所述的层状化合物为石墨、五氧化二钒、三氧化钼、六方氮化硼、金属二硫化物MX2（其中M=Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo或W，X=S、Se或Te）、Hofmann型化合物Ni(CN)2NH3、高岭石、地开石、叶腊石、水滑石、类水滑石、过渡金属氧化物YO2（其中Y=Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co或Ni）、石墨相氮化碳、蒙脱石、皂石、蛭石或白云石。