【CN109879328A】一种高效、通用的二维纳米片零维纳米晶共组装方法【专利】

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一种二维介孔碳纳米片及其制备方法与应用

一种二维介孔碳纳米片及其制备方法与应用

一种二维介孔碳纳米片及其制备方法与应用
一种二维介孔碳纳米片是一种具有多孔结构的碳材料,在二维平面上具有大量的纳米级孔道。

它的制备方法可以通过以下步骤实现:
1. 首先,选择一种适当的碳源,如葡萄糖或硬质模板剂。

2. 将碳源和硬质模板剂混合,并进行机械混合或超声处理,以使碳源均匀分散在硬质模板剂中。

3. 然后,将混合物转移到高温炉中,并在一定温度下进行热处理,以使碳源分解,并在硬质模板剂中形成纳米孔道。

4. 接下来,将样品用溶剂处理,以去除残留的硬质模板剂,并将孔道表面进行功能化处理。

最后,通过过滤、离心或其他方法将产生的二维介孔碳纳米片集中收集。

二维介孔碳纳米片具有许多应用领域,包括但不限于以下几个方面:
1. 能源领域:二维介孔碳纳米片可以用作超级电容器电极材料,以提供高能量和高功率密度。

2. 催化领域:二维介孔碳纳米片可以用作催化剂载体,提高催化剂的分散性和反应活性。

3. 传感器领域:二维介孔碳纳米片具有大量的孔道和高比表面积,可以用作传感器材料,用于检测环境中的有害物质。

4. 吸附材料:二维介孔碳纳米片具有大量的孔道和高比表面积,可用于吸附和去除水中的有机和无机污染物。

这种二维介孔碳纳米片及其制备方法与应用可以提高碳材料在能源、催化、传感器和环境领域的性能和应用。

二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料

二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料

二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料李曦【摘要】将二维蒙脱土和零维纳米TiO2共同复合到环氧树脂中,成功地制备出一种高性能有机蒙脱土/纳米TiO2/环氧树脂复合材料.力学性能测试和热分析显示,该复合材料在拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度、玻璃化转变温度、热分解温度上都明显优于纯环氧树脂,也优于有机蒙脱土/环氧树脂复合材料和纳米TiO2/环氧树脂复合材料.XRD检测和透射电子显微镜观察显示,在有机蒙脱土/纳米TiO2/环氧树脂复合材料中,蒙脱土被完全剥离为纳米单片,和纳米TiO2交错分布于环氧树脂中.选择适宜的两种维度的纳米材料复合于聚合物中,是制备新型高性能复合材料的成功思路.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2019(047)004【总页数】9页(P47-55)【关键词】有机蒙脱土;纳米TiO2;维度;环氧树脂;纳米复合材料【作者】李曦【作者单位】海军工程大学基础部化学与材料教研室,武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TB333航空航天、航海潜水、兵器制造等工业的迅猛发展,对材料提出了更高的要求:强调轻、硬、强等特点集于一身[1-2]。

任何一种单一物质都无法满足这种多方面的要求,想要得到这样的材料只有一个办法——复合,不仅是不同物理性质、不同化学成分的复合,还包括不同尺寸、不同维度的复合。

聚合物纳米复合材料是其中很有希望满足此要求的一类材料。

它们既保留了聚合物质轻、化学稳定等优点[3-4],又由于纳米粒子的加入而显著提高了力学、热学和阻隔等性能[5-9]。

当聚合物纳米复合材料中只含有一种维度的纳米粒子作为增强剂时(如零维的:SiO2,TiO2等;一维的:碳纳米管、晶须等;二维的:黏土、石墨等),常常在一些主要性能上出现一部分升高而另一部分下降的现象。

例如:Amit等[10]制备的纳米TiO2/环氧树脂复合材料弯曲模量和强度均有超过5%的增幅,但拉伸强度却下降了26%;而Dean等[11]制备的纳米黏土/环氧树脂复合材料则是模量提高了15%,而弯曲强度却下降了60%;Chen等[12]和Akbari等[13]的实验均得到了类似的结果。

【CN109759081A】一种二维多元金属纳米材料的制备方法及其应用【专利】

【CN109759081A】一种二维多元金属纳米材料的制备方法及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910136483.0(22)申请日 2019.02.20(71)申请人 华侨大学地址 362000 福建省泉州市丰泽区城东城华北路269号(72)发明人 谢水奋 王伟 张玉辉 韩艳晨 (74)专利代理机构 厦门市首创君合专利事务所有限公司 35204代理人 张松亭 姜谧(51)Int.Cl.B01J 23/89(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)B82Y 40/00(2011.01)(54)发明名称一种二维多元金属纳米材料的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种二维多元金属纳米材料的制备方法及其应用,包括:将乙酰丙酮钯、乙酰丙酮铂、可选可溶性金属盐、结构调控剂、聚乙烯吡咯烷酮和N -N二甲基甲酰胺于室温混合搅拌30-120min,再加入六羰基钼,于60-80℃反应1-3h,再升温至120-150℃反应1-24h,自然冷却至室温,最后用乙醇和丙酮的混合物充分洗涤,即得所述二维多元金属纳米材料。

本发明通过一步法合成,调控反应动力学来控制不同金属成核和生长的速率与顺序制备出尺寸可控、形貌规则的二维超薄多金属纳米电催化剂。

权利要求书1页 说明书5页 附图5页CN 109759081 A 2019.05.17C N 109759081A权 利 要 求 书1/1页CN 109759081 A1.一种二维多元金属纳米材料的制备方法,其特征在于:包括:将乙酰丙酮钯、乙酰丙酮铂、可选可溶性金属盐、结构调控剂、聚乙烯吡咯烷酮和N-N二甲基甲酰胺于室温混合搅拌30-120min,再加入六羰基钼,于60-80℃反应1-3h,再升温至120-150℃反应1-24h,自然冷却至室温,最后用乙醇和丙酮的混合物充分洗涤,即得所述二维多元金属纳米材料;上述可选可溶性金属盐为0或包括乙酰丙酮铜、乙酰丙酮钴和乙酰丙酮镍中的至少一种,上述结构调控剂由柠檬酸和溴化钾组成。

【CN109911935A】一种二维多孔二氧化钛纳米片的制备方法【专利】

【CN109911935A】一种二维多孔二氧化钛纳米片的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910174966.X(22)申请日 2019.03.08(71)申请人 天津理工大学地址 300384 天津市西青区宾水西道391号(72)发明人 鲁统部 魏振巍 卢秀利 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205代理人 胡辉(51)Int.Cl.C01G 23/08(2006.01)C01G 23/053(2006.01)B82Y 40/00(2011.01)B01J 21/06(2006.01)(54)发明名称一种二维多孔二氧化钛纳米片的制备方法(57)摘要本发明公开了一种二维多孔二氧化钛纳米片的制备方法,先将四氯化钛与二氰二胺分别与氯化铵水溶液混合,按比例将两种混合溶液混合,冷冻干燥得到白色粉末,将白色粉末装入坩埚中,在井式炉中进行煅烧制备前驱体TiO -CN,随后将前驱体TiO -CN转移至瓷舟,在马弗炉中进行煅烧,最后制备得二维多孔二氧化钛纳米片。

本发明方法制备的二氧化钛纳米片纯度高,结晶性好,解决了光生电子-空穴易复合以及对太阳能的利用率低的技术问题。

权利要求书1页 说明书5页 附图5页CN 109911935 A 2019.06.21C N 109911935A权 利 要 求 书1/1页CN 109911935 A1.一种二维多孔二氧化钛纳米片的制备方法,包括以下步骤:S1.将四氯化钛缓慢加入至氯化铵水溶液中,搅拌形成透明混合溶液M1;S2.将二氰二胺加入到氯化铵水溶液中,加热、搅拌形成透明混合溶液M2;S3.将混合溶液M1加入到混合溶液M2中,持续搅拌使两种溶液混合均匀,得到混合溶液M3;S4.将混合溶液M3冷冻干燥,得到白色粉末;S5.将步骤S4所述白色粉末装入坩埚中进行煅烧,煅烧温度为550℃,保温4h后得前驱体TiO-CN;S6.将步骤S5所述前驱体TiO-CN进行煅烧,煅烧温度为550℃,保温0.5~2h,得二维多孔二氧化钛纳米片。

二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料

二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料

第47卷 第!期 材料工程V o l.47 N o.4 2019 年!月第 47—55 页 J o u m a lo fM a te r ia ls E n g in e e r in g A p r.2019 p p.47 —55二维和零维纳米材料协同增强的高性能纳米复合材料High-performance nanocomposites synergisticallyreinforced by 2-dimensional montmorillonite and0-dimensional n an oT i〇2李曦(海军工程大学基础部化学与材料教研室,武汉430033)LI Xi(Department of Chemistry an d Materials,Naval University ofEngineering,Wuhan 430033, China)摘要:将二维蒙脱土和零维纳米T i〇共同复合到环氧树脂中,成功地制备出一种高性能有机蒙脱土/纳米T〇2/环氧树 脂复合材料。

力学性能测试和热分析显示,该复合材料在拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度、玻璃 化转变温度、热分解温度上都明显优于纯环氧树脂,也优于有机蒙脱土/环氧树脂复合材料和纳米T〇〇/环氧树脂复合材料。

X R D检测和透射电子显微镜观察显示,在有机蒙脱土/纳米T i〇/环氧树脂复合材料中,蒙脱土被完全剥离为纳米单片,和纳米T〇〇交错分布于环氧树脂中。

选择适宜的两种维度的纳米材料复合于聚合物中,是制备新型高性能复合材料的成功思路。

关键词:有机蒙脱土;纳米T〇2;维度;环氧树脂;纳米复合材料doi:10. 11868/j.is s n. 1001-4381. 2017. 000692中图分类号:T B333 文献标识码:A文章编号:1001-4381(2019)04-0047-09Abstract:Com prehensive high-perform ance epoxy nanocom posites were successfully prepared by co­incorporating 2-dimensional montmorillonite(MMT)an d 0-dim ensional nano Ti〇2co-incorporated into epoxy.M echanical t ests an d therm al analyses show that the resulting epoxy/MMT/nano Ti〇2 nanocom posites obtained a re obviously superior to pure epoxy,epoxy/MMT nanocomposites,an d epoxy/nano Ti〇2nanocom posites in tensile modulus,tensile strength,flexural modulus,flexural strength,notch im pact strength,glass transition temperature,an d therm al decom position tem p­erature.X-ray diffraction an d transmission electron microscopy inspection reveal that in the epoxy/ MMT/nano Ti〇2nanocomposites,the MMT is completely exfoliated into2-dim ensional nanoscale mono-platelets,w hich is interm ingled with the0-dim ensional nano Ti〇2spheres in epoxy resion.This study shows is that co-incorporating two proper,dim ensionally different nanom aterials into polym er m a1rices could be a successful p a1hway in preparing com prehensive high-perform ance polym er nanocomposites.Key words:organo MMT;nano Ti〇2;dimensionality;epoxy;nanocom posite航空航天、航海潜水、兵器制造等工业的迅猛发展,对材料提出了更高的要求:强调轻、硬、强等特点集于一身[12]%任何一种单一物质都无法满足这种多方面的要求,想要得到这样的材料只有一个办法—复合,不仅是不同物理性质、不同化学成分的复合,还包括不同尺寸、不同维度的复合。

一种超薄二维纳米片层NiCo-MOF材料、其制备方法和应用[发明专利]

一种超薄二维纳米片层NiCo-MOF材料、其制备方法和应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110434511.4(22)申请日 2021.04.22(71)申请人 中国科学院过程工程研究所地址 100190 北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人 胡超权 许雪冰 邵明远 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司11332代理人 巩克栋(51)Int.Cl.H01G 11/30(2013.01)H01G 11/36(2013.01)H01G 11/86(2013.01)(54)发明名称一种超薄二维纳米片层NiCo-MOF材料、其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种超级电容器用超薄二维纳米片状材料Ni ‑Co ‑MOF的制备方法。

利用金属盐和咪唑类化合物为原料,在水中溶解后在一定温度下进行反应,通过调控反应物之间的比例和反应条件制得超薄二维纳米金属有机框架材料。

该方法绿色环保,过程简单,所得电极材料具有良好的电化学性能。

权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 112837943 A 2021.05.25C N 112837943A1.一种用于超级电容器电极的超薄二维纳米片层NiCo ‑MOF材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将镍盐、钴盐和咪唑类化合物溶于水中,得到混合溶液;其中,镍元素和钴元素的摩尔比为1:0.2~5,金属盐总量与咪唑类化合物的摩尔比为1:2~15,所述混合溶液中金属元素的总浓度为5 mmol/L ~60 mmol/L;(2)将所述混合溶液进行水热反应,分离出反应产物并干燥后得到NiCo ‑MOF材料。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,镍元素和钴元素的摩尔比为1:0.5~3,步骤(1)所述金属盐总量与咪唑类化合物的摩尔比为1:3~10,步骤(1)所述混合溶液中金属元素的总浓度为10 mmol/L ~20mmol/L。

一种零维-二维杂化叠层超结构纳米材料的制备方法[发明专利]

一种零维-二维杂化叠层超结构纳米材料的制备方法[发明专利]

专利名称:一种零维-二维杂化叠层超结构纳米材料的制备方法
专利类型:发明专利
发明人:董安钢,李同涛,杨东,吴冠宏,杨于驰,韩文茜,刘梓涵,宁静,李明重,常岭,邓雨薇,蔡青福
申请号:CN201910192976.6
申请日:20190314
公开号:CN109879278B
公开日:
20220520
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种零维‑二维杂化叠层超结构纳米材料的制备方法,本发明方法将亲水性二维纳米片通过有机配体分子进行表面修饰,获得溶于非极性有机极性溶剂中的、具有理想胶体稳定性的改性二维材料,之后与预制好的胶体纳米晶颗粒分散于非极性溶剂中超声混合均匀,经溶剂挥发诱导片层堆叠组装的同时,利用配体分子间的范德华相互作用指导纳米晶颗粒在二维材料片层间的协同有序组装,获得碳包覆的零维‑二维杂化叠层超结构材料产品。

本发明制备的材料层间结合力强、结构规整有序、导电性能优异、机械和化学稳定性好,本发明方法工艺简洁,能耗低,安全可靠,便于规模化制备,利于推广应用。

申请人:复旦大学
地址:200433 上海市杨浦区邯郸路220号
国籍:CN
代理机构:上海正旦专利代理有限公司
代理人:张磊
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一种二维超薄碳纳米片及其制备方法和应用[发明专利]

一种二维超薄碳纳米片及其制备方法和应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010856506.8(22)申请日 2020.08.24(71)申请人 温州大学地址 325000 浙江省温州市瓯海区东方南路38号温州市国家大学科技园孵化器(72)发明人 邹艳文 杨斌 林倩 陈锡安 郭大营 (74)专利代理机构 温州名创知识产权代理有限公司 33258代理人 陈加利(51)Int.Cl.H01G 11/86(2013.01)H01G 11/30(2013.01)H01G 11/24(2013.01)H01G 11/44(2013.01)H01M 4/139(2010.01)H01M 10/052(2010.01)B82Y 30/00(2011.01)B82Y 40/00(2011.01)(54)发明名称一种二维超薄碳纳米片及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种二维超薄碳纳米片及其制备方法和应用,其厚度在4‑29nm之间,平均厚度约12nm,具有丰富微、介孔结构,比表面积为494‑640m 2g ‑1。

具体是以一种廉价易得的强吸水性高分子聚合物材料聚丙烯酸钠作为碳前驱体,利用水为调节剂,结合冷冻干燥技术,通过控制水的用量,实现无模板法制备一种超薄碳纳米片。

其工艺简单易操作、可控性高、原料廉价易得、绿色环保。

所制备的超薄碳纳米片作为超级电容器电极材料或可负载硫应用于锂硫电池正极,利用超薄、多孔结构以及碳骨架中丰富的氧原子等特点,加速电解液离子扩散、增强对多硫离子束缚,提升电容器和锂硫电池性能。

权利要求书1页 说明书4页 附图5页CN 112201484 A 2021.01.08C N 112201484A1.一种二维超薄碳纳米片的制备方法,具体步骤为:将聚丙烯酸钠和水混合进行剧烈搅拌,得到果冻状的前驱体,然后通过冷冻干燥方式将所述前驱体中的溶剂去除,再在惰性气体氛围下高温退火处理;然后用盐酸水溶液对退火产物进行洗涤去除钠化合物,抽滤,烘干,得到碳纳米片。

【CN109939740A】一种负载金纳米粒子的二维纳米片的制备方法及应用【专利】

【CN109939740A】一种负载金纳米粒子的二维纳米片的制备方法及应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910279140.X(22)申请日 2019.04.09(71)申请人 大连理工大学地址 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人 陈立勇 王艳鑫 段春迎 (74)专利代理机构 大连理工大学专利中心21200代理人 隋秀文 温福雪(51)Int.Cl.B01J 31/22(2006.01)B01J 35/00(2006.01)B01J 35/02(2006.01)C07C 51/00(2006.01)C07C 53/02(2006.01)(54)发明名称一种负载金纳米粒子的二维纳米片的制备方法及应用(57)摘要本发明属于多功能杂化纳米材料合成技术领域,涉及一种负载金纳米粒子的二维纳米片的制备方法及应用。

本发明是通过对PPF -3纳米片热处理以改变其表面电荷性质,随后在其上负载金纳米粒子制备不同金负载量的二维杂化纳米片Au/PPF -3,并将其用于光催化还原CO 2。

结果表明:将具有等离子共振效应的金纳米粒子负载到PPF -3纳米片上增强了其可见光吸收能力,拓展了催化剂在可见光区的响应范围,进而提高了光催化效率。

本发明的方法简便易行,反应条件温和,灵活性强,是一种优异的合成方法。

权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109939740 A 2019.06.28C N 109939740A权 利 要 求 书1/1页CN 109939740 A1.一种负载金纳米粒子的二维纳米片的制备方法,其特征在于,通过对PPF-3纳米片进行热处理以改变其表面电荷性质,然后在其表面负载金纳米粒子,得到负载金纳米粒子的二维纳米片Au/PPF-3,具体步骤如下:步骤一:合成PPF-3纳米片将Co(NO3)2·6H2O、4,4'-联吡啶和聚乙烯吡咯烷酮溶解于N,N-二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液中,得到溶液A;其中,Co(NO3)2·6H2O与4,4'-联吡啶的摩尔比为3:2,Co(NO3)2·6H2O与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:4~1:5,N,N-二甲基甲酰胺与乙醇的体积比为3:1;Co (NO3)2·6H2O在溶液A中的浓度为0.001~0.0025mol/L;将4-羧基苯基卟啉溶解于N,N-二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液中,得到溶液B;其中,4-羧基苯基卟啉在溶液B中的浓度为0.001~0.0025mol/L,N,N-二甲基甲酰胺与乙醇的体积比为3:1;将溶液B逐滴滴加到溶液A中,得到混合物C,混合物C中4-羧基苯基卟啉与Co(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:3;将混合物C超声25~30分钟,在80℃~100℃下热处理20~24小时,得到砖红色产物,并用乙醇洗涤至上清液澄清,在70℃~80℃下真空干燥12~18小时,得到PPF-3纳米片;步骤二:PPF-3纳米片的热处理将步骤一制备得到的PPF-3纳米片分散到N,N-二甲基甲酰胺溶液中,控制PPF-3纳米片在N,N-二甲基甲酰胺溶液中的浓度为0.1~0.2mg/mL,得到混合物D;将混合物D在80℃~100℃下热处理12~18小时,得到热处理后的PPF-3纳米片;将热处理后的PPF-3纳米片用乙醇洗涤至上清液澄清,并在70℃~80℃下真空干燥12~18小时;步骤三:负载金纳米粒子的二维纳米片Au/PPF-3的制备将步骤二中得到的热处理后的PPF-3纳米片分散到乙醇溶液中,控制PPF-3纳米片在乙醇溶液中的浓度为0.1~0.2mg/mL,得到混合物E;将柠檬酸三钠修饰的金纳米粒子分散在乙醇中,控制金纳米粒子在乙醇中的浓度为0.5~1mg/mL,得到混合物F;将混合物F加入到混合物E中,得到混合物G,其中,混合物G中的金纳米粒子与PPF-3纳米片的质量比为1:1~1:50;将混合物G在室温下搅拌18~24小时,然后进行离心,将沉淀物用乙醇洗涤至上清液澄清并在70~80℃下真空干燥12~18小时,得到负载金纳米粒子的二维纳米片Au/PPF-3。

一种二维Pd纳米片聚集体的制备方法及其应用

一种二维Pd纳米片聚集体的制备方法及其应用

专利名称:一种二维Pd纳米片聚集体的制备方法及其应用专利类型:发明专利
发明人:王新,韦小玲,陈忠伟
申请号:CN202111181084.X
申请日:20211011
公开号:CN113967740A
公开日:
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于电化学的技术领域,具体的涉及一种二维Pd纳米片聚集体的制备方法及其应用。

该制备方法采用有机溶剂为反应体系,通过简单的水热合成实现二维Pd纳米片聚集体的一步合成。

制备所得的二维Pd纳米片聚集体显示出丰富的活性中心;通过简单的水热合成容易实现二维Pd 纳米片聚集体的一步合成。

申请人:先进能源产业研究院(广州)有限公司
地址:510765 广东省广州市黄埔区东鹏大道59号
国籍:CN
代理机构:天津市尚文知识产权代理有限公司
代理人:黄静
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一种二维晶体MXene纳米材料的制备方法[发明专利]

一种二维晶体MXene纳米材料的制备方法[发明专利]

专利名称:一种二维晶体MXene纳米材料的制备方法专利类型:发明专利
发明人:于云,冯爱虎,王勇,江峰,于洋,米乐,宋力昕
申请号:CN201610534768.6
申请日:20160708
公开号:CN106220180A
公开日:
20161214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种二维晶体MXene纳米材料的制备方法,包括:将高纯三元层状MAX相陶瓷块体材料研磨后过筛,得到MAX相陶瓷粉体;将MAX相陶瓷粉体和HF的酸式盐晶体按照质量比2:(5~15)称量后加入到去离子水中,在30~85℃下进行刻蚀反应,再经清洗并干燥,得到所述二维晶体MXene纳米材料。

本发明制备的MXene纳米材料具有明显的类石墨烯的二维层状结构,有望应用于超级电容器、锂离子电池、吸附等领域;本发明利用酸式盐对MAX相进行刻蚀处理,方法简单易行,安全可靠,易于大规模工业化推广。

申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所
地址:200050 上海市长宁区定西路1295号
国籍:CN
代理机构:上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙)
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二维碳纳米片制备方法

二维碳纳米片制备方法

二维碳纳米片制备方法引言:二维碳纳米片是一种具有特殊性质和广泛应用前景的纳米材料。

它具有高度的表面积、优异的导电性和光学性质,被广泛应用于能源存储、传感器、催化剂和电子器件等领域。

本文将介绍几种常用的二维碳纳米片制备方法。

1. 机械剥离法机械剥离法是最早用于制备二维碳纳米片的方法之一。

其基本原理是通过在二维材料表面施加剪切力,使其与底层材料发生剥离。

常用的机械剥离方法包括胶带法和剪刀法。

胶带法是将胶带黏贴在材料表面,然后迅速撕下,将二维碳纳米片留在胶带上。

剪刀法是用剪刀将二维材料剪下,使其与底层分离。

这种方法简单易行,但对材料的选择和操作要求较高。

2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种常用的制备二维碳纳米片的方法。

它是通过在高温下,将含碳气体(如甲烷)通过化学反应转化为二维碳纳米片。

该方法可以在金属基底上沉积出大面积的二维碳纳米片。

常用的金属基底包括铜、镍和钼等。

在化学气相沉积过程中,可以通过调节温度、反应时间和气体流量等参数来控制碳纳米片的尺寸和形貌。

3. 液相剥离法液相剥离法是一种将二维材料从底层剥离的方法。

其基本原理是将底层材料浸泡在溶剂中,通过化学反应或物理作用使二维材料从底层分离。

常用的液相剥离方法包括溶剂剥离法、氧化剥离法和剥离胶法。

溶剂剥离法是将底层材料浸泡在溶剂中,利用溶剂与底层材料之间的相互作用力,使二维材料从底层分离。

氧化剥离法是将底层材料与氧化剂反应,使其氧化膨胀,从而使二维材料从底层剥离。

剥离胶法是在底层材料上涂覆一层剥离胶,使其与二维材料发生剥离。

4. 热蒸发法热蒸发法是一种通过在高温下将材料蒸发沉积到基底上的方法。

在二维碳纳米片的制备中,可以通过在惰性气氛下,将含碳材料加热至高温,使其蒸发沉积到金属基底上。

常用的含碳材料包括芳香化合物和有机分子等。

热蒸发法可以制备出高质量的二维碳纳米片,但对材料的选择和加热条件要求较高。

总结:二维碳纳米片作为一种重要的纳米材料,在能源、传感器和电子器件等领域具有广泛的应用前景。

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910192707.X
(22)申请日 2019.03.14
(71)申请人 复旦大学
地址 200433 上海市杨浦区邯郸路220号
(72)发明人 董安钢 吴冠宏 杨东 韩文茜 
李明重 邓雨薇 邹金祥 宁静 
杨于驰 
(74)专利代理机构 上海正旦专利代理有限公司
31200
代理人 张磊
(51)Int.Cl.
C01G 49/08(2006.01)
C01G 53/00(2006.01)
C01G 45/02(2006.01)
C01B 32/198(2017.01)
C01B 32/90(2017.01)B82Y 40/00(2011.01)
(54)发明名称一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法(57)摘要本发明涉及一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法,本发明采用溶液法合成长链有机配体(如油酸/油胺)包覆的纳米颗粒,分散在非极性溶剂里(如正己烷、甲苯),再利用氟硼酸类化合物(如氟硼酸、重氮四氟硼酸盐、四氟硼酸亚硝等)将纳米颗粒交换到极性溶剂(如N ,N -二甲基甲酰胺)中,此时纳米颗粒的ζ电势为正。

接着利用绝大部分纳米片(如氧化石墨烯、过渡金属二硫族化合物、层状金属氧化物、C 3N 4、六方氮化硼、过渡金属碳化物等)的ζ电势为负,通过混合,诱导纳米片与纳米颗粒通过静电组装,得到二维-零维纳米晶。

本发明思路新颖,适用广,简单,成本低,功能、应用随组分改变可广
泛调节。

权利要求书1页 说明书5页 附图5页CN 109879328 A 2019.06.14
C N 109879328
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109879328 A
1.一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将纳米颗粒表面用长链配体分子包覆,并溶于非极性溶剂中,形成稳定的纳米颗粒胶体溶液;
(2)向步骤(1)所得的纳米颗粒胶体溶液中加入极性溶剂,再逐滴加入氟硼酸类化合物,至纳米颗粒交换到极性溶剂相,再加反溶剂,离心得到纳米颗粒极性胶体溶液;
(3)将纳米片的胶体溶液,分散在极性溶剂中,得到稳定的胶体溶液;
(4)将步骤(2)所得的纳米颗粒极性胶体溶液与步骤(3)所得的纳米片胶体溶液机械混合,低功率超声,絮凝后通过离心分离,沉淀后即得二维纳米片-零维纳米晶;
其中,步骤(1)中所述纳米颗粒是Fe3O4纳米颗粒、NiFe2O4纳米颗粒或MnO纳米颗粒中的一种或几种;
步骤(1)中所述长链配体分子是长链有机酸或长链有机胺中的一种或几种;
步骤(1)中所述非极性溶剂是正己烷、辛烷或环己烷的一种或几种;
步骤(2)中所述的极性溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜或乙腈中的一种或者几种;
步骤(2)中所述的氟硼酸类化合物为氟硼酸、重氮四氟硼酸盐或四氟硼酸亚硝中的一种或几种;
步骤(2)中所述的反溶剂是甲苯、丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、氯仿或二氯甲烷中的一种或几种;
步骤(3)中的纳米片是氧化石墨烯、过渡金属碳化物、层状过渡金属氧化物、过渡金属二硫族化合物、C3N4或六方氮化硼中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法,其特征在于,步骤(1)中所述长链有机酸是油酸或硬脂酸中的一种,所述长链有机胺是油胺或十八胺中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法,其特征在于步骤(2)中所述的极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺;所述的氟硼酸类化合物为氟硼酸;所述的反溶剂为甲苯。

4.根据权利要求1所述的一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法,其特征在于步骤(3)所述的极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺;纳米片为氧化石墨烯。

5.根据权利要求1所述的一种高效、通用的二维纳米片-零维纳米晶共组装方法,其特征在于步骤(4)中所述的纳米颗粒极性胶体溶液与纳米片胶体溶液的质量比为10:1-100:1。

2。

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