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类石墨烯二元材料的制备与表征(6)

时间:2021-05-19 23:03来源:毕业论文
(b)其次制备类石墨烯Ti2C 粉体: 方法1:将Ti2AlC 粉末浸入到一定浓度(30-50%)的HF 溶液中一定时间(2-10 小时), 将反应产物用去离子水清洗若干次,并经

(b)其次制备类石墨烯Ti2C 粉体:

方法1:将Ti2AlC 粉末浸入到一定浓度(30-50%)的HF 溶液中一定时间(2-10 小时),

将反应产物用去离子水清洗若干次,并经超声分散、离心分离,真空烘干,从而获得类石墨烯Ti2C 粉末,经氢还原处理后可去除产物表面的羟基官能团。经测试分析,按照优化后的工艺,类石墨烯Ti2C 的产率在85%以上。

方法2:将Ti2AlC 粉末浸入到高浓度的NaOH 溶液中,然后进行水热处理(调节水热温度、时间),将反应产物用去离子水清洗若干次,并经超声分散、离心分离,真空烘干,从而获得类石墨烯Ti2C 粉末,经氢还原处理去除产物表面的羟基官能团。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

1.4.3 研究意义

目前,对MXene 类石墨烯材料的研究处于起步阶段,主要研究对象集中在类石墨烯Ti2C和Ti3C2,其原因是这两种材料的前驱体Ti2AlC 和Ti3AlC2 是MAX 相陶瓷中的典型代表。Barsoum 等对Ti2C 和Ti3C2 的结构和物理性质开展了深入研究[7,8],揭示了该类材料优异的导电和导热性质;AL Ivanovskii 等对Ti2C 和Ti3C2 的电子结构和稳定性开展了第一性原理计算研究[9],并进一步探讨了Ti2C 和Ti3C2 纳米管的稳定性和能带结构[10]。在性能探索研究方面,Y. Gogotsi 等研究了类石墨烯Ti2C 作为锂离子电池正极材料的应用前景,发现其最大容量为225 mAh/g(C/25),并在高倍率条件下具有很好的循环稳定性[11]。Zhen Zhou 等针对Ti3C2 和Ti3C2X2(X=F, OH)的储锂性能进行了密度泛函计算,从理论上证实了类石墨烯Ti3C2 具有优异储锂性能[12]。王李波等开展了MXene 材料的摩擦学行为研究[13]。基于上述理论和实验研究结果,以及MXene 类石墨烯材料的独特结构和化学组成,预计其在催化、能量存储、超级电容器、锂离子电池和复合材料增强体等方面都具有巨大应用价值。因此,研究揭示MXene 类石墨烯材料的物理和化学性能,进而探索其应用领域成为该类二维纳米材料研究的前沿,具有重要意义。

近几年来,受石墨

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