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选用离子液体制备MXenes材料方法

时间:2020-09-14 10:35:08       浏览:325

选用离子液体制备MXenes材料方法

 

西安瑞禧生物科技有限公司是国内的聚合物、纳米材料、PEG衍生物、环糊精、量子点、小分子材料和二亲嵌段共聚物、二维材料等生产商和销售商

 

MXenes是一类二维层叠的过渡金属碳化物、过渡金属氮化物、过渡金属碳氮化合物材料。MXenes的化学通式是Mn+1XnTxM代表过渡金属,X代表C或者N,T则表示端基官能团。随后MXenes族化合物逐渐丰富,目前MXenes被认为是最有前途的电化学材料,例如电能储存材料。

MXenes衍生于MAX相,其中A代表IIIA到IVA的元素。因为M-A键强度弱于M-X键,而能被选择性的去除掉,最终产生MXene。但在刻蚀过程中通常需酸性非常强的试剂。

基此,研究有一种以离子液体(ILs)作为刻蚀剂在水中刻蚀MAX制备MXenes的新方法,该过程不需要使用任何酸性试剂。

 

为研究IL的刻蚀效果,选用了Ti3AlC2Ti2AlC作为MAX相的前驱体。含氟ILs(四氟硼酸盐和六氟磷酸盐)的酸性很温和,且ILs不易挥发但ILs能够完成MAX相中Al的刻蚀,而且完全按刻蚀掉Al需要的时间也比其它非HF刻蚀剂所需要的时间短。其中IL/水混合体系刻蚀过程中,体系的pH值逐渐降低最终到达3,这是由于微量BF4-发生了水解生产了HF。

 

水是含氟离子液体刻蚀剂产生刻蚀效果的必要条件。纯离子液体对MAX相的Al不具有刻蚀能力。所以,含氟离子液体在水中水解生成HF,是产生MAX中Al被刻蚀的原因所在。研究BMIMBF4BMIMPF6两种离子液体的刻蚀能力,由于BMIMPF6的水稳定性大于BMIMBF4所以在相同条件下BMIMBF4展现出更好的刻蚀效率,而且BMIMPF6的疏水性大,难以和水混合也是导致其效果刻蚀不佳的原因。

  

 

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