一种高效低成本制备二维纳米材料的方法与流程

文档序号:11122538阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)以块体层状材料为原料,对其进行氧化处理,得到亲水的或者易于分散的氧化层状材料或直接购买;

2)以层状材料为原料,对其进行预处理,使层状材料的层间距增大,得到预处理的层状材料;

3)将步骤1)中得到的氧化层状材料作为分散剂制备分散液;将步骤2)预处理后的层状材料分散到上述分散液中,在超重力旋转填料床中,在一定的超重力水平、填料体积下,进行剥离和处理得到二维纳米材料;

步骤1)块体层状材料和步骤2)层状材料优选为同种物质。

2.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤1)块体层状材料和步骤2)层状材料选自以下材料:各种石墨、二硫化钼。

3.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,石墨选自天然石墨、膨胀石墨、鳞片石墨中的一种,二硫化钼选自天然二硫化钼、合成二硫化钼。

4.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤1)的氧化层状材料可以通过对层状材料氧化处理或者市场购买得到。氧化处理方法包括:化学氧化法、空气中热焙烧或电化学氧化方法;市场购买的氧化层状材料无需处理直接用作剥离分散剂。

5.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤2)预处理方法为:取适量层状材料与水溶性的无机盐化合物混合,然后用研磨机研磨一段时间得到呈灰色均匀的混合物,用去离子水将这些水溶性的无机盐化合物洗掉,得到层间距增大的层状材料。

6.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤2)中水溶性的无机盐化合物与层状材料的质量比为1:3~1:8之间。

7.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,分散液为层状材料氧化物在水相中的悬浮液,水相为水、乙醇中的一种或两者的混合物。

8.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤3)中,剥离得到的悬浮液的处理方法:静置或离心分离;对氧化层状材料进行还原或硫化等去除含氧基团处理。

9.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤3)中,氧化层状材料与未氧化层状材料的质量比在1:10~1:1之间。

10.按照权利要求1所述的一种制备二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤3)中,超重力旋转填料床为内循环旋转填料床或外循环旋转填料床;步骤3)中,超重力水平在50g-2000g之间;步骤3)中,填料层体积分数在10%-100%之间;步骤3)中,剥离时间在0.5-14小时之间。

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