[发明专利]导电性二维粒子及其制造方法

说明书

提供一种导电性二维粒子及其制造方法，氯与溴的合计含有率在一定水平以下，适合无卤素用途，此外不用使用粘合剂就能够形成高导电性薄膜。上述导电性二维粒子，是至少包含1个层的层状材料的导电性二维粒子，所述层包括：由下式：Msubgt;m/subgt;Xsubgt;n/subgt;(式中，M是至少一种的第3、4、5、6、7族金属，X是碳原子、氮原子或其组合，n为1以上且4以下，m大于n并在5以下)表示的层主体；存在于该层主体表面的修饰或末端T(T是从羟基、氟原子、氯原子、氧原子和氢原子所构成的群中选择的至少一种)，含有单价的金属离子，不含胺，氯与溴的合计含有率为1500质量ppm以下，所述导电性二维粒子的二维面的长径的平均值为1.0μm以上且20μm以下。

技术领域

本发明涉及导电性二维粒子及其制造方法。

背景技术

近年来，作为具有导电性的新材料，MXene受到注目。MXene是所谓的二维材料的一种，如后述，是具有1个或多个层的形态的层状材料。一般来说，MXene具有这样的层状材料的粒子(可包括粉末、薄片、纳米片等)的形态。

目前，面向MXene对于各种电气器件的应用正在进行各种研究。面向上述应用，要求进一步提高含有MXene的材料的导电性。作为该研究的一环，对于作为多层化物得到的MXene的层间剥离法进行研究。

在非专利文献1中公开有通过使用TMAOH(氢氧化四甲铵)，经手摇抖动，进行多层MXene的层间剥离。另外，在非专利文献1中公开有通过使用DMSO(二甲基亚砜)，再进行超声波处理，从而进行多层MXene的层间剥离。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Guidelines for Synthesis and Processing of Two-Dimensional Titanium Carbide(Ti3C2Tx MXene)Chem.Mater.2017,29,7633-7644

发明内容

发明所要解决的问题

在电子设备等行业中，作为绿色筹措的一环，要求在卤素之中，将氯与溴的合计含有率抑制在一定以下，也就是所谓的“无卤素”。具体来说，要求氯的含有率为900质量ppm以下，且溴的含有率为900质量ppm以下，且氯与溴的合计含有率为1500质量ppm以下。

在上述非专利文献1中，能够得到不含氯等的单层·少层MXene，但是，由非专利文献1所得到的MXene构成的薄膜的电导率低至200S/cm。本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种氯与溴的合计含有率在一定以下，适合无卤素用途，此外能够形成高导电性薄膜的导电性二维粒子及其制造方法。

解决问题的手段

根据本发明的一个要旨，提供一种导电性二维粒子，是包含1个层、或包含1个层和多个层的层状材料的导电性二维粒子，其中，

所述层包括：由下式：M_mX_n表示的层主体(式中，M是至少一种的第3、4、5、6、7族金属，X是碳原子、氮原子或其组合，n为1以上且4以下，m大于n并在5以下)；存在于该层主体表面的修饰或末端T(T是从羟基、氟原子、氯原子、氧原子和氢原子所构成的群中选择的至少一种)，

含有单价的金属离子，

不含胺，氯与溴的合计含有率为1500质量ppm以下，

所述导电性二维粒子的二维面的长径的平均值为1.0μm以上且20μm以下。

根据本发明的另一个要旨，提供一种导电性二维粒子的制造方法，其中，包括：