[发明专利]一种二维层状纳米材料的剥离方法

权利要求书

1.一种二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：

将两亲性表面活性剂溶解于有机溶剂中，在水浴超声器中750w～1200w超声0.5～2小时，得到混合溶液，所述两亲性表面活性剂在所述有机溶剂中的浓度为0.1mg～10mg/mL；所述两亲性表面活性剂为氧化石墨烯、十六烷基二甲基溴化铵或十八烷基二甲基氯化铵；所述有机溶剂为硫醇类溶剂、十八烷基胺、异丙醇、硫磺类溶剂、氨基酸类溶剂、聚氨基类溶剂和聚醇类溶剂中的一种或多种；

将待剥离的过渡金属化合物材料加入到上述混合溶液中，于1000～1800w下超声2～8小时；超声完毕后，以1500～5000rpm离心20～60分钟，去除上清液，收集沉淀，过滤，于60～100℃真空干燥，得到固体物，所述固体物即剥离后的二维层状纳米材料。

2.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，当所述两亲性表面活性剂为十六烷基二甲基溴化铵或十八烷基二甲基氯化铵时，进一步包括，在所述去除上清液后，采用去离子水多次洗涤所述离心所得沉淀以除去所述十六烷基二甲基溴化铵或十八烷基二甲基氯化铵。

3.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，当所述两亲性表面活性剂为氧化石墨烯时，进一步包括，将所得固体物溶解于去离子水中，置于水浴超声器中750w～1200w超声0.5～2小时后，得到混合分散液，收集漂浮于所述混合分散液中的表层薄膜层，干燥后得到剥离后的单层或双层二维层状纳米材料；以及收集所述混合分散液中的底层固体，于60～100℃真空干燥后得到剥离后的多层二维层状纳米材料。

4.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，所述硫醇类溶剂为十二硫醇；

所述硫磺类溶剂为十二烷基硫磺酸钠；

所述氨基酸类溶剂为甘氨酸；

所述聚氨基类溶剂为聚氨酯脲；

所述聚醇类溶剂为聚乙烯醇。

5.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，所述待剥离的过渡金属化合物材料为MoS₂、WS₂、MoSe₂或WSe₂。

6.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，所述待剥离的过渡金属化合物材料在混合溶液中的浓度为1～10mg/mL。

7.如权利要求3所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，所述收集表层薄膜层的具体操作为：将表面平整洁净的硅薄片置于所述混合分散液中，使漂浮于所述混合分散液中的表层薄膜层挂于硅表面。

8.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，所述过滤操作采用聚四氟乙烯过滤膜。

9.如权利要求1所述的二维层状纳米材料的剥离方法，其特征在于，所述氧化石墨烯采用改进的Hummers法制备，具体为：将石墨粉末加入到质量浓度68%的硝酸与质量浓度为98%的硫酸按体积比1:6混合形成的混合酸中，冰浴磁力搅拌30分钟后，在3～6℃下缓慢加入高锰酸钾，待所述高锰酸钾完全加入后将反应温度升至30～45℃，搅拌反应2小时，反应完毕后，加入过氧化氢去除多余高锰酸钾，将最后所得反应液以12000rpm离心30分钟，所得沉淀用去离子水稀释、过滤至滤液呈中性，所述沉淀于60℃真空干燥后，即得到氧化石墨烯。

10.如权利要求1～9任一所述的剥离方法制备得到的剥离后的二维层状纳米材料。