[發明專利]一種利用DEET剝離制備二維材料納米片的方法

有效

• 申請號: 202111133980.9
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113772732B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 桑欣欣;聶向導;宋俊玲;劉敬成;劉仁
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C01G39/06
• 分類號: C01G39/06;C01B21/064;C01B32/19;B82Y40/00;C01G41/00;C01B25/00;C08K3/38;C08K3/04;C08K3/30;C08K7/00
• 代理公司: 無錫承果知識產權代理有限公司 32373
• 代理人: 萬偉清

本發明屬于二維材料剝離技術領域，具體涉及一種利用DEET剝離制備二維材料納米片的方法，步驟為：通過將二維材料分散于DEET或其混合溶劑中，進行超聲處理將超聲后的分散液通過低速離心除去未剝離的二維材料，取上清液進行高速離心后，經洗滌、干燥得到二維材料納米片。本發明采用DEET或其與乙醇、異丙醇的混合溶劑，超聲輔助二維材料剝離成二維材料納米片，與傳統有機溶劑的液相剝離相比，該溶劑體系與二維材料有更好的相互作用，所得納米片具有更大的厚徑比。此外，本發明的溶劑綠色環保，工藝簡單，成本低廉，不需要復雜昂貴的設備，有利于大規模生產制備二維材料納米片。

技術領域

本發明屬于二維材料制備技術領域，具體涉及一種利用DEET剝離制備二維材料納米片的方法。

背景技術

自從2004年利用膠帶以微機械剝離的方法制備單層石墨烯以來，其單原子層的厚度、高載流子遷移率、高的強度，引發研究人員對對二維材料的廣泛關注。二維材料因其獨特的電子結構，使得這種材料展現出許多奇特的性質。不同的二維材料由于晶體結構的特殊性質導致了不同的電學特性或光學特性的各向異性，尤其是在光吸收譜、拉曼光譜、二階諧波譜、電導率、熱導率等性質的各向異性，可以應用在透明導電電極、光電探測器、二極管、晶體管、導熱材料、太陽能電池、LED、電催化劑、光催化劑等領域。

制備超薄二維材料納米片的方法主要有機械剝離法(Abdelkader A M，Kinloch IA.Mechanochemical Exfoliation of 2D Crystals in Deep Eutectic Solvents[J].AcsSustainable ChemistryEngineering，2016：acssuschemeng.6b01195.)，液相剝離法((1)Navik R，Gai Y，Wang W，et al.Curcumin-assisted ultrasound exfoliation ofgraphite to graphene in ethanol[J].Ultrasonics Sonochemistry，2018：S1350417718300555.(2)Liu Y，Li R.Study on ultrasound-assisted liquid-phaseexfoliation for preparing graphene-like molybdenum disulfide nanosheets[J].Ultrasonics Sonochemistry，2019，63：104923.)，化學氣相沉積法(Lin L，Deng B，SunJ，et al.Bridging the gap between reality and ideal in chemical vapordeposition growth of graphene[J].Chemical reviews，2018，118(18)：9281-9343.)。

然而，普通的機械剝離方法產率很低；液相剝離需要使用大量溶劑進行長時間的處理，產率低，并且常用的有機溶劑毒性大；化學氣相沉積法，設備復雜，造價昂貴，難以實現大規模制備。

基于此，本發明提供了一種利用N，N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺(Diethyltoluamide，DEET)剝離制備二維材料納米片的方法，以解決液相剝離過程中使用有機溶劑效率低、毒性大等問題。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種利用DEET剝離制備二維材料納米片的方法，通過DEET或其與乙醇、異丙醇的復配溶劑輔助二維材料超聲剝離，本發明的溶劑體系既有酰胺基團，又有苯環，與二維材料具有更好的相互作用力，能夠更好的剝離二維材料，同時，本發明所用溶劑體系毒性小，更加綠色環保。

本發明的第二個目的在于提供了一種由上述方法制備的二維材料納米片，所述二維材料納米片包括氮化硼納米片、石墨烯納米片、MoS₂納米片。

本發明的第三個目的在于提供一種上述二維材料納米片的應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：