气相法生产二维材料的流化床管式炉系统及其使用方法

    公开(公告)号:CN117989858A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202310126866.6

    申请日:2023-02-15

    摘要: 本发明公开了一种气相法生产二维材料的流化床管式炉系统及其使用方法,其中该流化床管式炉系统包括:第一加热系统,该第一加热系统包括第一加热炉管和第一加热温区,第一加热炉管位于第一加热温区内,第一加热炉管设置有进气口,该进气口用于通入惰性气体和/或反应活性气体;流化反应系统,该流化反应系统包括流化反应热温区、流化反应炉管,流化反应炉管位于流化反应热温区内;中间物收集系统,该中间物收集系统包括中间物收集罐,中间物收集罐设置有中间物收集口和出气口;第一加热炉管和流化反应炉管直接或间接连通;以及流化反应炉管和中间物收集罐直接或间接连通。本发明的流化床管式炉系统能够实现了二维材料的规模化制备。

    利用气流粉碎机剥离制备二维材料的方法

    公开(公告)号:CN117732567A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202211109023.7

    申请日:2022-09-13

    IPC分类号: B02C19/06 B02C23/30

    摘要: 本发明公开了一种利用气流粉碎机剥离制备二维材料的方法,包括步骤:将前驱体置于气流粉碎机的粉碎腔内,所述前驱体具有手风琴或膨胀状形貌的MXene材料、过渡金属硫族化合物、MAX相材料中的至少一种;在通入的气流作用下,所述前驱体在所述粉碎腔内相互作用,产生的粉体进入分离器进行收集。本发明的方法,工艺简单,制备过程中不使用溶剂及贵重磨料,降低了二维材料的生产成本,显著提高了二维材料的制备效率,能够实现连续化、大规模工业化生产。

    高熵MXene材料、高熵MAX相材料及其制备方法、电极和电池

    公开(公告)号:CN115745018B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202211259190.X

    申请日:2021-01-08

    发明人: 杨树斌 杜志国

    摘要: 本发明公开了一种高熵MXene材料、高熵MAX相材料及其制备方法、电极和电池,其中该高熵MXene材料的化学式表示为Mn+1XnTx,其中M代表IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB和IIB族中的至少五种金属元素;X代表碳、氮或硼元素中至少一种,n为1、2、3、4、5或6;Tx代表表面官能团,所述Tx包括:O、F、Cl、Br、I或OH中的一种或多种;所述M包括:钪、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨,以及镧系元素中的至少三种或四种元素。本发明公开的高熵MXene材料具有超薄的二维片层结构,同时表面具有大量的金属原子暴露,从而赋予二维材料新的性能,在催化、传感器、电子器件、超级电容器、电池、电磁屏蔽、吸波材料、耐腐蚀材料、或超导材料上具有应用潜力。

    一种气相法生长MXene材料的方法、系统和用途

    公开(公告)号:CN117163963A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202310735730.5

    申请日:2023-06-20

    摘要: 本发明公开了一种气相法生长MXene材料的方法、系统和用途,该方法的步骤包括:过渡金属单质粉末与介质盐混合,加热至所述介质盐熔融,形成熔融混合物;在预定反应温度下,熔融混合物与气态原料反应,得到MXene材料;气态原料包括:过渡金属卤化盐和X源;和/或,X源和卤族气体;X源为碳源和/或氮源;碳源选自碳的氢化物、碳的氢卤化物、碳的卤化物中的至少一种;氮源选自:氮气、氮的氢化物中的至少一种,优选地,介质盐选自碱金属的卤化盐和/或碱土金属的卤化盐。本发明的方法是在开放体系下,MXene于气液相界面生长,可实现连续化的制备,和/或,方便地进行MXene官能团调整,为MXene材料的高效制备又提供了一条新的技术路径。

    二维过渡金属化合物及其基于MXene的制备方法和用途

    公开(公告)号:CN116986906A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202210442387.0

    申请日:2022-04-25

    发明人: 杨树斌 杜志国

    摘要: 本发明公开了一种二维过渡金属化合物及其基于MXene的制备方法和用途,其中,该二维过渡金属化合物为过渡金属元素与非金属元素形成的化合物,该非金属元素包括碳、氮或硼元素中的一种或多种;该二维过渡金属化合物具有盐岩结构,且具有二维片层,或,手风琴形貌;其制备方法步骤包括:将MXene材料在真空或惰性气体的气氛下热处理得到。本发明解决了现有技术的制备方法难以制备二维形貌的粉体材料的技术难题,为过渡金属化合物的制备提供了一种新的技术路径,得到了一类新型的二维材料,在半导体电子器件、光电器件、光催化、防腐涂层、耐磨涂层、耐高温涂层、电磁屏蔽和吸波领域应用具有潜在的应用前景。

    气相法制备二维材料的方法及系统

    公开(公告)号:CN114620728B

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202011466046.4

    申请日:2020-12-14

    发明人: 杨树斌 杜志国

    IPC分类号: C01B32/90 C01B21/00

    摘要: 本发明公开了一种气相法制备二维材料的方法及系统,其中,该方法包括气相刻蚀步骤:具有刻蚀作用的气体与MAX相材料在第一预定温度反应,将所述MAX相材料中的A组分刻蚀,得到含有MX的二维材料。本发明的方法避免了液相法中制备MXene还需要反复的清洗、超声以及离心分离、干燥等步骤,极大简化了制备工艺,降低了制备成本,能够实现MXene的工业化宏量制备,为MXene在不同领域的应用奠定基础。

    高熵MXene材料
    8.
    发明公开
    高熵MXene材料 审中-实审

    公开(公告)号:CN116463536A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310395997.4

    申请日:2022-01-18

    发明人: 杨树斌 杜志国

    摘要: 本发明公开了几种高熵MXene材料,其中一种高熵MXene材料包括M和X元素,所述M选自于钛、铌、钽、钒、锆、铬中六种;X为碳和/或氮元素。另一种高熵MXene材料包括M和X元素,所述M选自于钛、铌、钽、钒、锆、铬中的五种;X为碳和氮元素。再一种高熵MXene材料,所述高熵MXene材料的化学式表示为(M1aM2bM3cM4dM5e)n+1Xn;或,(M1aM2bM3cM4dM5e)n+1XnTx;其中,M1、M2、M3、M4、M5为选自于钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、锆(Zr)、铬(Cr)中五种不同的过渡金属元素,X为碳元素;2≤n≤6;a+b+c+d+e=1,且a、b、c、d和e均大于0。

    中熵MAX相材料及中熵二维材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN114751750B

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202210016499.X

    申请日:2022-01-07

    发明人: 杨树斌 杜志国

    摘要: 本发明公开了一种中熵MAX相材料及中熵二维材料及其制备方法和用途,其中,该中熵MAX相材料其化学通式为Mn+1AXn,其特征在于,M元素为选自过渡金属元素和镧系元素中的三种或四种,其中A元素为选自ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、IIIA、IVA、VA和VIA族元素中的至少一种;X元素为碳、氮、硼或氧元素中至少一种,n为1、2、3、4、5或6。将该中熵MAX相材料中的A组分刻蚀后能够得到中熵二维材料,本发明通过引入能够固溶的多组元过渡金属,诱导结构产生晶格畸变,优化电子结构,从而制备得到能够稳定存在单一相的中熵MAX相材料和中熵二维材料。

    含氮高熵MAX相材料和二维材料的制备方法及用途

    公开(公告)号:CN114180969B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202210053434.2

    申请日:2022-01-18

    发明人: 杨树斌 杜志国

    摘要: 本发明公开了一种含氮高熵MAX相材料和二维材料的制备方法及用途,其中,该含氮高熵MAX相材料的制备方法,包括步骤:以A的氮化物、五种以上的过渡金属的单质或化合物、A的单质或化合物为原料进行反应,或,以A的氮化物、至少一种过渡金属的单质或化合物、不含氮的M’AX相材料为原料进行反应,其中,所述过渡金属和所述M’中的元素种类为五种以上,制备得到含氮高熵MAX相材料。本发明的制备方法工艺简单,成本低廉,易于工业化放大生产,为含氮高熵MAX相材料和二维材料的应用奠定基础。