[发明专利]一种二维无机盐晶体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二维无机盐晶体及其制备方法。该二维无机盐晶体的元素化学计量比非常规，所述二维无机盐晶体的元素化学计量比为1.1：1～6.0：1，其XRD衍射图谱在(200)处和(400)处出现衍射峰；该二维无机盐晶体的制备方法括下述步骤：将碳基材料浸泡在无机盐溶液中10～120min，至析出晶体即可，无机盐溶液为非饱和溶液，其摩尔浓度≥1mol/L。本发明的制备方法具有普适性，制备过程简单，易于操作，实现了在常温常压非饱和溶液中制备非常规化学计量的二维晶体，解决了常温常压下非饱和溶液结晶的难点，开辟了制备二维新晶体的新途径，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种二维无机盐晶体及其制备方法。

背景技术

二维晶体材料，如石墨烯、六方氮化硼、过渡金属硫族化合物、黑磷和硅烯等，包括人工合成的单原子层蜂窝状结构等(Nature Chemistry,2013,5:263～275；ChemicalReviews,2013,113:3766～3798)，因其具有独特的物理化学性能，受到了大量的研究和关注(Science,2004,306(5696):666～669；Nanomaterials,Chemical Reviews,2017；Science,2009,324(5934):1530～1534)。

尽管二维材料的制备工艺日趋完善，但在自然界最常见、生物过程中不可或缺的无机盐，如NaCl、KCl的二维晶体的制备仍然是巨大的挑战，尤其是元素化学计量比例非1：1的二维晶体至今仍无法合成。有文献报道在高温高压的极端条件下，制备出了不同化学计量的NaCl三维晶体，且具有一定的热力学稳定性(Science,2013,342(6165):1502～1505)，然而其苛刻的制备条件和保存环境，严重限制了NaCl三维晶体新性能的研究及应用。

目前，在常温常压的自然环境条件下，只有在使用激光诱导法或基于底物与溶质之间的相似性的条件下，才能从一些不饱和溶液中成核形成结晶(Langmuir,2007,23(11):5852～5856；Accounts of Chemical Research,2009,42(5):621～629)。这种方法制备过程复杂，难于操作。

因此，寻求合适的在常温常压条件下制备二维无机盐晶体的方法具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中制备过程复杂、难于操作等缺陷，提供了一种二维无机盐晶体及其制备方法。本发明的二维无机盐晶体的元素化学计量比非常规，为1.1：1～6.0：1，本发明的制备方法具有普适性，制备过程简单，易于操作，实现了在常温常压非饱和溶液中制备非常规化学计量的二维晶体，解决了常温常压下非饱和溶液结晶的难点，开辟了制备二维新晶体的新途径，具有良好的应用前景。

本发明通过下述技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种二维无机盐晶体，所述二维无机盐晶体的元素化学计量比非常规，所述二维无机盐晶体的元素化学计量比为1.1：1～6.0：1；

其中，所述元素化学计量比为所述无机盐晶体中阳离子与阴离子的个数比。

本发明中，所述二维无机盐晶体的元素化学计量比较佳地为3.0：1。

本发明中，所述二维无机盐晶体的XRD衍射图谱在(200)处和(400)处出现衍射峰。

本发明中，所述二维无机盐晶体较佳地为片状。

本发明还提供了一种上述二维无机盐晶体的制备方法，其包括下述步骤：

将碳基材料浸泡在无机盐溶液中10～120min，至析出晶体即可；其中，所述无机盐溶液为非饱和溶液，所述无机盐溶液的摩尔浓度≥1mol/L。