[发明专利]一种二维Vy

说明书

本发明涉及一种二维Vsubgt;y/subgt;Crsubgt;2‑y/subgt;CSsubgt;x/subgt;纳米片的制备方法，按化学式Vsubgt;y/subgt;Crsubgt;2‑y/subgt;AlC中的计量比，取钒粉、铬粉、铝粉和碳粉混合均匀，然后加入到自蔓延反应罐中，加入5‑15厘米钨丝，在惰性气体保护下点火反应得到Vsubgt;y/subgt;Crsubgt;2‑y/subgt;AlCMAX块体材料，粉碎后过300‑400目筛，得到Vsubgt;y/subgt;Crsubgt;2‑y/subgt;AlCMAX粉体，将其与ZnS以及Nasubgt;2/subgt;S/Ksubgt;2/subgt;S混合盐混均，然后在惰性气体保护下退火处理，最后酸洗并水洗至中性，即得。本发明方法简单，不涉及氢氟酸等高危性反应物，反应条件温和，采用的混合盐溶剂可以回收利用，满足持续发展和环境保护的需求，制得的二维Vsubgt;y/subgt;Crsubgt;2‑y/subgt;CSsubgt;x/subgt;纳米片具有良好的电化学储能性能。

技术领域

本发明涉及一种二维V_yCr_2-yCS_x纳米片的制备方法，属于低维纳米材料技术领域。

背景技术

MXenes是一种新型二维过渡金属碳化物或者碳氮化物的总称。2011年，美国德雷塞尔大学的Gogotsi和Barsoum课题组采用氢氟酸选择性地刻蚀Ti₃AlC₂MAX相中的A层得到一种新型的二维Ti₃C₂纳米片。在刻蚀A层的过程中，会同步在二维Ti₃C₂纳米片的表面引入大量官能团，因此，其结构式通常写成Ti₃C₂T_x(T＝F、OH或O)。MAX是M_n+1AX_n相(n＝1,2or3)的缩写，其中M为早期过渡金属元素，A为第三或第四主族元素，X是C或N。由于MAX相材料来源的多样性，一些列类似于Ti₃C₂T_x性质和结构的材料如V₂CT_x、Nb₂CT_x、Mo₂TiC₂T_x等被统称为MXenes。MXenes材料具有良好的机械、电化学和光学特性，如Ti₃C₂T_x的弹性模量高达500GPa，导电性超过10000S/cm，其表面丰富的官能团赋予其极高的亲水性、催化活性等。因此，MXenes在超级电容器，锂钠离子电池，催化剂以及水处理等领域都显示出良好的应用潜力。