【摘 要】
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二维过渡金属碳/氮化物(MXene)是一种新型二维材料,可通过从MAX相前体中选择性刻蚀A原子层获得.在传统制备MXene的方法中,常用的刻蚀剂是氢氟酸.然而高浓度氢氟酸的使用,不可避免会带来安全问题,甚至破坏MXene的晶体结构,从而限制本征物理化学性能.从典型的碳化物前体Ti3AlC2出发,使用NH4BF4作为刻蚀剂,有效降低体系中酸的使用量;在反应过程中,刻蚀A层的同时,NH+4进入堆垛层间,扩大层间距,弱化层间作用力.因此,仅通过简单手摇就可以实现高效剥离,得到具有完整晶体结构的二维Ti3C2.进
【机 构】
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苏州大学能源学院,江苏苏州215123;遵义师范学院化学化工学院,贵州遵义563006
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二维过渡金属碳/氮化物(MXene)是一种新型二维材料,可通过从MAX相前体中选择性刻蚀A原子层获得.在传统制备MXene的方法中,常用的刻蚀剂是氢氟酸.然而高浓度氢氟酸的使用,不可避免会带来安全问题,甚至破坏MXene的晶体结构,从而限制本征物理化学性能.从典型的碳化物前体Ti3AlC2出发,使用NH4BF4作为刻蚀剂,有效降低体系中酸的使用量;在反应过程中,刻蚀A层的同时,NH+4进入堆垛层间,扩大层间距,弱化层间作用力.因此,仅通过简单手摇就可以实现高效剥离,得到具有完整晶体结构的二维Ti3C2.进一步测试了Ti3C2的电化学性能,结果显示,所得的Ti3C2具有优异的性能(扫描速率为5 mV?s-1时为503 F?g-1)和循环稳定性(在5 A?g-1下循环104次后电容保持率为95.8％).本文为Ti3C2纳米片的合成及应用提供了新的思路.
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