技术摘要：
本发明提供了一种单层MXene纳米片及其制备方法，所述制备方法包括：将MAX相粉体分散于氢氟酸溶液中进行刻蚀反应，干燥后得到风琴状的Mxene粉体；将所述Mxene粉体和固态插层剂混合，并置于球磨罐中进行球磨，得到混合粉体；将所述混合粉体离心洗涤，除去所述固态插层剂  全部
背景技术：
新型二维层状过渡金属碳化物MXene具有独特的结构和电子性能，同时具有高比 表面积、高电导率的特点，已在电催化、光催化、电池以及吸波等领域展现出巨大的潜力。 目前二维层状过渡金属碳化物MXene的通用制备方法，主要为：离子插层法、超声 剥离法、化学或物理气相沉积法以及液相法合成。但上述方法均存在许多不足：氧化还原法 用到浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等危险氧化剂，存在一定的安全隐患；离子插层法所用的试 剂多数有毒，会污染环境，且离子插层会二维材料的物理结构及电学结构均产生破坏；沉积 法产量低、成本高昂，与超声剥离法一样效率均较低(小于10％)。
技术实现要素：
本发明解决的问题是：如何提供一种高效高质量且操作简单的单层Mxene纳米片 的制备方法。 为解决上述问题，本发明提供了一种单层MXene纳米片的制备方法，包括：将MAX相 粉体分散于氢氟酸溶液中进行刻蚀反应，干燥后得到风琴状的Mxene粉体；将所述Mxene粉 体和固态插层剂混合，并置于球磨罐中进行球磨，得到混合粉体；将所述混合粉体离心洗 涤，除去所述固态插层剂，干燥后得到单层MXene纳米片。 可选地，所述将MAX相粉体分散于氢氟酸溶液中进行刻蚀反应包括：将所述MAX相 粉体缓慢加入到的质量浓度40％～49％的氢氟酸溶液中，在35～45℃下磁力搅拌12-36小 时进行刻蚀，将刻蚀后的粉体用去离子水离心洗涤至PH大于或等于6。 可选地，所述MAX相粉体与所述氢氟酸溶液的质量比为1:(18-22)。 可选地，所述固态插层剂包括尿素、草酸铵、草酸氢铵和十六烷基三甲基溴化胺中 的一种或多种。 可选地，所述Mxene粉体和所述固态插层剂的质量比为1:(20-60)。 可选地，所述球磨的条件包括：研磨球和球磨罐的材质为钢或氧化锆、球料比为 (10～30):1、球磨时间为12-36h、球磨转速为300-500rpm。 可选地，所述干燥方式包括在50-70℃下真空干燥或冷冻干燥。 可选地，所述单层MXene纳米片的尺寸为400-600nm。 可选地，所述MAX相粉体包括Ti3AlC2、Ti2AlC、Nb2AlC和V2AlC中的一种或多种。 本发明另一目的在于提供一种单层MXene纳米片，以解决现有单层Mxene纳米片制 备复杂，产率不高的问题。 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 一种单层MXene纳米片，所述单层MXene纳米片根据上述所述的单层MXene纳米片 3 CN 111591992 A 说　明　书 2/6 页 的制备方法制备。 对于现有技术，本发明提供的单层MXene纳米片及其制备方法具有以下优势： (1)本发明通过采用小分子固态插层剂，直接与风琴状Mxene粉体球磨，利用球磨 提供的高能量和剪切力直接进行插层和剥离，一方面，不会对单层Mxene纳米片的结构产生 破坏，后续洗涤过程中较容易完全除去；另一方面，小分子固态插层剂可以很好的与风琴状 MXene表面丰富的官能团吸附，在没有液相溶剂的参与下，有利于单层MXene材料的分离，有 利于提高产率。 (2)本发明单层MXene纳米片分散性好，粒径较大，厚度薄，比表面积大，具有良好 的应用前景。 附图说明 图1为本发明实施例所述的单层MXene纳米片的制备方法的流程图； 图2为本发明实施例1制备的单层Ti3C2纳米片材料、风琴状Ti3C2材料以及Ti3AlC2 的XRD图谱； 图3为本发明实施例1制备的风琴状Ti3C2材料的SEM图谱； 图4为本发明实施例1制备的单层Ti3C2纳米片材料的SEM照片； 图5为本发明实施例7制备的单层Ti3C2纳米片材料的SEM照片； 图6为本发明实施例1制备的单层Ti3C2纳米片材料的TEM以及选区电子衍射照片。