[发明专利]沉淀法制备二氧化铈/二维层状碳化钛复合材料的方法

摘要

本发明提供了沉淀法制备二氧化铈/二维层状碳化钛复合材料的方法，包括：高纯度三元层状Ti₃AlC₂粉体的高能球磨细化晶粒；二维层状纳米材料MXene‑Ti₃C₂的氢氟酸腐蚀制备；沉淀法使MXene‑Ti₃C₂表面与层间形成CeO₂，使其负载MXene‑Ti₃C₂，即得CeO₂/MXene‑Ti₃C₂纳米复合材料；本发明具有制备过程简单，工艺可控，成本低，具有二维层状MXene‑Ti₃C₂的片层均匀，CeO₂分布均匀等特点，比表面积大，导电性良好，光催化性良好，有利于在光催化、锂离子电池、超级电容器等领域的应用。

主权项

1.沉淀法制备二氧化铈/二维层状碳化钛复合材料的方法，包括下述步骤：步骤一，细化粉体利用高能球磨细化纯度大于97wt％的三元层状Ti3AlC2陶瓷粉体，球磨条件：球石、混料及球磨介质的质量比为10:1:1，球磨转速为350r/min，高能球磨时间为2h，然后将所得固液混料在40℃下烘干，得到Ti3AlC2陶瓷粉体；步骤二，二维层状纳米材料MXene‑Ti3C2的制备将步骤一中所得Ti3AlC2陶瓷粉体浸没在HF酸溶液中，其中5gTi3AlC2粉体浸没在80ml质量浓度为40wt％HF酸溶液中反应24h；磁力搅拌，对步骤一所得Ti3AlC2粉体进行腐蚀处理后，用去离子水离心清洗至pH为6，将所得固体样品室温干燥，得到二维层状纳米材料MXene‑Ti3C2；步骤三，沉淀法制备(1)控制硝酸铈与MXene‑Ti3C2的质量比为2.2:1、4.4:1或8.8:1；然后配置pH为9～11的氨水10ml；(2)将0.05g或0.1g步骤(1)的MXene‑Ti3C2分别溶解于50ml超纯水中，超声处理2h，直至分散均匀；(3)将步骤(1)中的硝酸铈加入步骤(2)的溶液中，控制硝酸铈溶液的浓度为0.02mol/l，搅拌1h；(4)取步骤(1)10ml氨水滴加在步骤(3)的溶液中，磁力搅拌2h；将所得产物离心分离，取下层沉淀部分并分别用无水乙醇和去离子水清洗；(5)将步骤(4)所得的产物放置在烘箱中鼓风干燥处理，40℃以下，保温24h，即得CeO2/MXene‑Ti3C2纳米复合材料；所述的球磨介质为无水乙醇。