[發明專利]一種多維制備石墨烯基上MXene納米花的方法

有效

• 申請號: 202110378542.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113148987B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 姜瀾;原永玖;李欣
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/90;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/36
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王松

1.一種MXene納米花，其特征在于：所述納米花均勻分布在石墨烯納米片層上，納米花的大小尺寸可控，納米花的形貌也可控；

制備所述MXene納米花的方法，包括如下步驟：

步驟一、將MXene納米片浸入石墨烯納米片分散液中；

步驟二、調整光路，通過PULSESHAPER產生有準確脈沖延遲的脈沖序列，進而產生時間上的間隔，脈沖延遲為1～10ps可調；產生的脈沖序列經過無干涉衰減輪控制其激光能量，經過光闌進行準直后，進入到搭建的T型透鏡中，T型透鏡將高斯脈沖序列整形為在Z軸方向有分布的空間整形的脈沖序列，其中Z軸方向的長度為3～4cm，最后形成在X、Y、Z和時間上四維可調控的飛秒激光直接加工浸泡在氧化石墨烯納米片分散液中的MXene靶材；

步驟三、將吹氣裝置放入玻璃器皿中，沒入氧化石墨烯納米片的分散液，使得加工過程中液體可以充分流動，加工30min后，取玻璃器皿中的混合復合材料溶液，經過室溫真空干燥2～3h后，可以得到大小、形狀可控，附著在還原氧化石墨烯片層上且表面富含氧空位的MXene納米花材料。

2.一種MXene納米花的制備方法，其特征在于：Mxene置于氧化石墨烯分散液中，經由整形激光輻照，生成了MXene納米花，同時氧化石墨烯被還原成少層的石墨烯，在整形激光產生的氣泡以及充氣裝置提供的均勻流動的液相環境中，MXene納米花吸附在少層的石墨烯片層上，得到了MXene納米花復合材料。

3.如權利要求2所述一種MXene納米花的制備方法，其特征在于：通過調節四維整形激光能量大小對MXene納米花的尺寸大小和納米花形貌進行調節；當激光能量分別為150mw、100mw和50mw時，加工的MXene納米花的尺寸大小分別為300nm、500nm和1000nm；其形貌分別為單朵花型、蒲公英花型和多簇花型。

4.如權利要求2所述一種MXene納米花的制備方法，其特征在于：所述四維整形激光在時間維度上具有1～10ps脈沖延時，空間三維上，其整形的脈沖序列在Z軸方向的長度為3～4cm，X、Y方向上為聚焦的3mm直徑的圓形光斑。

5.采用如權利要求1所述的一種MXene納米花作為超級電容的應用，其特征在于：將MXene納米花復合材料旋涂在導電基底上，在涂覆一層電解質，得到完整的超級電容。