[发明专利]一种石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用氟化锂和盐酸刻蚀碳铝钛并经超声处理、离心水洗获得MXene材料，将所述MXene材料分散于水中，超声剥离，冷冻干燥得到MXene纳米片，将所述MXene纳米片超声分散在乙二醇溶液中，得到MXene纳米片分散液；

S2、向步骤S1所述MXene纳米片分散液中加入氧化石墨烯量子点溶液，搅拌混合均匀，得到氧化石墨烯量子点/MXene纳米片二元复合物溶液，所述氧化石墨烯量子点溶液的添加量使石墨烯量子点的质量占所述石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料质量的3～10％；

S3、将步骤S2所述二元复合物溶液进行水热反应，然后将反应后得到的水溶液透析水洗，冷冻干燥，即得到石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料；

所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料由3～10％石墨烯量子点和90～97％MXene纳米片按质量百分比组成。

2.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述氧化石墨烯量子点溶液的添加量使石墨烯量子点的质量占所述石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料质量的5％。

3.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述水热反应的条件为：90～120℃下反应8～12h。

4.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中透析水洗时间为3～5d，冷冻干燥的压力≤200Pa。

5.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中刻蚀的反应条件为：在25～40℃下反应36～44h；所述盐酸的浓度为8～10mol/L；所述氟化锂、所述盐酸中氯化氢、所述碳铝钛的质量比为1:6.6:2。

6.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中离心水洗的条件为：离心转速为4500～7000rpm，水洗直至上清液pH值为6～7。

7.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中超声剥离的条件为：超声剥离时间为1～1.5h，超声的同时不断通入氩气；并在超声结束后经6000～8000rpm转速离心筛选，取离心上清液冷冻干燥，得单层或少层MXene纳米片。

8.根据权利要求1所述的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述MXene纳米片分散液的浓度为5～10g/L。

9.一种权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料。

10.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料的应用，其特征在于，将所述石墨烯量子点/MXene纳米片二维复合材料作为析氢催化剂。