[发明专利]一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料及其低温制备法

权利要求书

1.一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：由以下步骤组成：

步骤一：将二维层状纳米材料MXene-Ti₃C₂加入到草酸溶液中，分散均匀得到Ti₃C₂混合液；

步骤二：向Ti₃C₂混合液中加入苯胺，分散均匀得到混合溶液A；其中，苯胺和步骤一中二维层状纳米材料MXene-Ti₃C₂的比为(0.05～0.2)mL：(80～600)mg；

步骤三：在0～5℃，向混合溶液A中逐滴加入催化剂，搅拌聚合直至混合溶液A由透明溶液逐渐变成均一的黑色溶液，得到混合溶液B；

步骤四：将混合溶液B洗涤并干燥，得到聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料；

步骤一中二维层状纳米材料MXene-Ti₃C₂是通过以下步骤制备得到的：

首先取Ti₃AlC₂陶瓷粉体浸没在质量浓度为35wt％～45wt％HF酸溶液中搅拌反应6h～120h，对Ti₃AlC₂粉体进行腐蚀处理，其中Ti₃AlC₂陶瓷粉体与HF酸溶液的比为(2～10)g：(50～200)mL；腐蚀处理结束后用去离子水离心清洗至pH为5～7，将所得固体样品室温干燥，得到二维层状纳米材料MXene-Ti₃C₂；

步骤一中在室温下将二维层状纳米材料MXene-Ti₃C₂加入到草酸溶液中，二维层状纳米材料MXene-Ti₃C₂和草酸溶液的比为(80～600)mg：(80～120)mL。

2.根据权利要求1所述的一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：Ti₃AlC₂陶瓷粉体经过球磨细化处理再浸没在HF酸溶液中，球磨细化处理具体包括：首先利用高能球磨细化纯度大于97％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400r/min，高能球磨时间为1h～4h，然后将所得固液混料在40℃～60℃下烘干，得到粒径在8μm-75μm的Ti₃AlC₂陶瓷粉体。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：步骤一中草酸溶液是室温下将草酸溶解在超纯水中得到的，草酸与超纯水的比为(0.1～0.5)g：(80～120)mL。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：步骤一中分散均匀是经过超声处理1～2h。

5.根据权利要求1所述的一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：步骤二中分散均匀是经过超声处理0.5～1.5h。

6.根据权利要求1所述的一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：步骤三中加入的催化剂为过硫酸铵溶液，过硫酸铵溶液是将每0.1～0.4g的过硫酸铵溶解在10～30mL超纯水中得到的；过硫酸铵和步骤一中MXene-Ti₃C₂的比为(0.1～0.4)g：(80～600)mg。

7.根据权利要求1所述的一种聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法，其特征在于：步骤三中搅拌聚合5～16h。

8.一种利用权利要求1所述聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的低温制备法制得的聚苯胺纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料。