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一步法合成二维Ti3C2及其电化学性能研究

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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.
One-step synthesis of two-dimensional Ti3C2 and its electrochemical performance

居涛、李国辉、耿凤霞

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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

水热 纳米材料 合成 Ti3C2纳米片 电化学 MXene

国家自然科学基金贵州省材料电化学特色重点实验室项目博士基金

51772201黔教合KY字[2018]004遵师BS[2020]13

2022

10.11949/0438-1157.20210549

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(2)
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