[發明專利]堿輔助插層在二維半導體Ti3

在審

• 申請號: 202010009757.2
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111111720A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 高立國;王寧;閆業玲;曹俊媚;馬廷麗
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J35/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種堿輔助插層在二維半導體Ti₃C₂O₂合成中的應用，通過用HF酸刻蝕Ti₃AlC₂生成Ti₃C₂T_x，通過四丁基氫氧化銨TBAOH插層使其層間距擴大，使Ti₃C₂T_x表面負載大量-OH，然后在管式爐中進行煅燒，獲得窄帶隙半導體材料Ti₃C₂O₂，從而作為半導體光催化劑用于光伏器件中；其特征在于，

具體步驟如下：

第一步，將Ti₃AlC₂粉體緩緩加入到HF溶液中，Ti₃AlC₂:HF＝120～150g/L，在艾卡熱臺上常溫攪拌蝕刻8～24h，然后在1000～4500rpm下用離心機離心1～10min，除去HF，將沉淀物用去離子水清洗至pH5，在真空和10～60℃溫度條件下干燥2～12h得到手風琴狀的Ti₃C₂T_x；

第二步，向Ti₃C₂T_x中加入用于插層的TBAOH，Ti₃AlC₂:TBAOH＝12～15g/L，在室溫條件下攪拌12～36h后，然后在3000～8000rpm下用離心機離心1～10min，除去TBAOH，將沉淀物用去離子水清洗3-10遍；然后在真空和10～60℃溫度條件下干燥2～12h，得到表面附著大量-OH的Ti₃C₂T_x；

第三步，將第二步得到的材料置于管式爐中，在通氧氣的條件下按照事先設置好的程序煅燒，最終得到半導體材料Ti₃C₂O₂；

所述的管式爐煅燒溫度為80～400℃；

所述的管式爐煅燒時間為5～30min。

2.根據權利要求1所述的堿輔助插層在二維半導體Ti₃C₂O₂合成中的應用，其特征在于，所述的HF溶液的濃度為20～60wt％。

3.根據權利要求1或2所述的堿輔助插層在二維半導體Ti₃C₂O₂合成中的應用，其特征在于，所述的TBAOH溶液的濃度為20～60wt％。