[发明专利]一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料及其低温制备法

摘要

本发明涉及一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料及其低温制备法，首先将二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂加入到草酸溶液中，分散均匀得到Ti₃C₂混合液；向Ti₃C₂混合液中加入苯胺，分散均匀得到混合溶液；向混合溶液中逐滴加入催化剂，搅拌聚合直至混合溶液由透明溶液逐渐变成均一的黑色溶液，洗涤并干燥，得到聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料。本发明方法在0～5℃的低温下制备PANI/Ti₃C₂复合材料，减少了Ti₃C₂的氧化，保持了Ti₃C₂二维层状结构材料的优点，并且在有机酸溶液中反应，改性Ti₃C₂表面的官能团使得PANI与Ti₃C₂结合的更加紧密，提高材料的电化学性能。

主权项

1.一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：由以下步骤组成：步骤一：将二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂加入到草酸溶液中，分散均匀得到Ti₃C₂混合液；步骤二：向Ti₃C₂混合液中加入苯胺，分散均匀得到混合溶液A；其中，苯胺和步骤一中二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂的比为(0.05～0.2)mL：(80～600)mg；步骤三：在0～5℃，向混合溶液A中逐滴加入催化剂，搅拌聚合直至混合溶液A由透明溶液逐渐变成均一的黑色溶液，得到混合溶液B；步骤四：将混合溶液B洗涤并干燥，得到聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料；步骤一中二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂是通过以下步骤制备得到的：首先取Ti₃AlC₂陶瓷粉体浸没在质量浓度为35wt％～45wt％HF酸溶液中搅拌反应6h～120h，对Ti₃AlC₂粉体进行腐蚀处理，其中Ti₃AlC₂陶瓷粉体与HF酸溶液的比为(2～10)g：(50～200)mL；腐蚀处理结束后用去离子水离心清洗至pH为5～7，将所得固体样品室温干燥，得到二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂；步骤一中在室温下将二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂加入到草酸溶液中，二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂和草酸溶液的比为(80～600)mg：(80～120)mL。