少层Ti3C2Tx基复合材料的制备及其光催化性能

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作者 严康 关云锋 +3 位作者 丛野 徐畑祥 朱辉 李轩科 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期259-264,共6页

通过刻蚀Ti3AlC2前驱体制得少层Ti3C2Tx(DL-Ti3C2Tx),以二甲基亚砜为反应溶剂采用溶剂热法控制氧化DL-Ti3C2Tx制备了TiO2/DL-Ti3C2Tx复合材料。借助XRD、SEM、TEM、Raman等对相关样品的物相结构及微观形貌进行表征,并通过罗丹明B的光降... 通过刻蚀Ti3AlC2前驱体制得少层Ti3C2Tx(DL-Ti3C2Tx),以二甲基亚砜为反应溶剂采用溶剂热法控制氧化DL-Ti3C2Tx制备了TiO2/DL-Ti3C2Tx复合材料。借助XRD、SEM、TEM、Raman等对相关样品的物相结构及微观形貌进行表征,并通过罗丹明B的光降解实验评价了所制复合材料的光催化性能。结果表明,复合材料DL-Ti3C2Tx片层的表面形成了均匀致密的锐钛矿型TiO2纳米颗粒,通过控制溶剂热温度能够调控复合材料中DL-Ti3C2Tx和TiO2的相对含量,并且当溶剂热温度为100℃时,所制TiO2/DL-Ti3C2Tx复合材料光催化性能最佳。 展开更多

关键词 ti3c2tx TI3ALC2 TiO2/ti3c2tx复合材料 锐钛矿型TiO2 二甲基亚砜 溶剂热法 光催化性能

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Ti3C2Tx薄膜制备与电磁屏蔽性能研究 被引量：2

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作者 秦文峰 符佳伟 +2 位作者 王新远 李亚云 范宇航 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期486-490,共5页

为了减少电磁屏蔽对设备的影响,采用真空抽滤方法制备了一种超薄Ti3C2Tx薄膜,在2~18 GHz研究了其电磁屏蔽性能。用扫描电子显微镜(SEM)表征了Ti3C2Tx薄膜断面的微观形貌,X射线衍射仪(XRD)测试了Ti3C2Tx薄膜成分。结果表明:制备的Ti3C2T... 为了减少电磁屏蔽对设备的影响,采用真空抽滤方法制备了一种超薄Ti3C2Tx薄膜,在2~18 GHz研究了其电磁屏蔽性能。用扫描电子显微镜(SEM)表征了Ti3C2Tx薄膜断面的微观形貌,X射线衍射仪(XRD)测试了Ti3C2Tx薄膜成分。结果表明:制备的Ti3C2Tx薄膜,具有超薄性、高导电性和高电磁屏蔽性等特点,层层堆积的Ti3C2Tx纳米片提升了电子传输。通过测试可知:14μm厚的Ti3C2Tx薄膜表面电阻仅为509.9 mΩ,电磁屏蔽性能可以达到52.23 dB。分析得知,Ti3C2Tx薄膜电磁屏蔽屏蔽机制是反射主导的,可见Ti3C2Tx薄膜具有优异的电磁屏蔽性能。实验证明,Ti3C2Tx薄膜电磁屏蔽性能超过35 dB,在电磁屏蔽方面具有潜在应用。 展开更多

关键词 电磁屏蔽 薄膜 高导电性 ti3c2tx

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电镀Ni-P-Ti3C2Tx合金镀层的制备以及性能研究 被引量：2

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作者 杜英超 仉小猛 +3 位作者 魏连启 王永良 于博 叶树峰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期87-93,共7页

目的提高Ni-P合金镀层的硬度及腐蚀防护性能。方法块体Ti3AlC2颗粒经过氢氟酸的刻蚀作用得到二维层状结构的Ti3C2Tx材料,并通过电沉积技术将其掺杂到Ni-P合金镀层中,从而制备出Ni-P-Ti3C2Tx复合合金镀层,研究复合合金镀层的成分、表面... 目的提高Ni-P合金镀层的硬度及腐蚀防护性能。方法块体Ti3AlC2颗粒经过氢氟酸的刻蚀作用得到二维层状结构的Ti3C2Tx材料,并通过电沉积技术将其掺杂到Ni-P合金镀层中,从而制备出Ni-P-Ti3C2Tx复合合金镀层,研究复合合金镀层的成分、表面形貌、表面接触角和硬度,并结合动电位极化曲线以及尼奎斯特阻抗图,分析Ti3C2Tx颗粒掺杂对Ni-P合金镀层性能的影响。结果通过深入研究复合合金镀层的性能,发现随着Ti3C2Tx颗粒掺杂量的增加,Ni-P-Ti3C2Tx合金镀层的表面粗糙程度不断增加,这可能是由于导电的Ti3C2Tx颗粒使得合金镀层的树枝状结晶增加,而且合金镀层的表面接触角增大,对于提高合金镀层的腐蚀防护性能有很大的促进作用。由于Ti3C2Tx颗粒的掺杂,合金镀层的显微硬度得到了提高,这主要是依靠于弥散增韧的作用以及有限的晶界。Ni-P-Ti3C2Tx合金镀层的腐蚀防护性能随着Ti3C2Tx颗粒掺杂量的增加,出现了先增加后减小的趋势。结论Ti3C2Tx颗粒的掺杂对提高Ni-P合金镀层的硬度以及腐蚀防护性能有一定的作用。 展开更多

关键词 ti3c2tx颗粒 电沉积 Ni-P-ti3c2tx合金镀层 硬度 耐腐蚀

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表面活性剂辅助插层制备二维Ti3C2Tx及其电化学性能研究 被引量：3

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作者 官仕齐 董燕 +2 位作者 江国栋 黄仁忠 袁颂东 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期9142-9146,共5页

采用一种改进的方法制备了类石墨烯的Ti3C2Tx二维材料。首先采用氢氟酸刻蚀Ti3AlC2,然后向插层溶剂二甲亚砜中添加表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵协助二甲亚砜共同插层,最后经超声处理制备Ti3C2Tx。XRD测试表明,由于表面活性剂的协助... 采用一种改进的方法制备了类石墨烯的Ti3C2Tx二维材料。首先采用氢氟酸刻蚀Ti3AlC2,然后向插层溶剂二甲亚砜中添加表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵协助二甲亚砜共同插层,最后经超声处理制备Ti3C2Tx。XRD测试表明,由于表面活性剂的协助插层作用,插层剂分子更容易进入Ti3C2Tx层间,显著增加其层间距,减小层间的相互作用力,便于其剥离。氮气吸脱实验证实该方法制备的Ti3C2Tx具有更高的比表面积和孔容。电化学测试表明,由制备的Ti3C2Tx组装成的对称性电容器具有更高的比电容,在0.5 A/g电流密度下的比电容达75.0 F/g,当充电电流增加至4 A/g时,其电容维持在57.0 F/g。在1 A/g的电流密度下,经过2 500次的充放电循环后,制备的Ti3C2Tx材料的比电容为61.5 F/g,循化稳定率达87.0%。 展开更多

关键词 ti3c2tx MXene 插层剂 超级电容器

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碱化Ti3C2Tx MXene对Eu（Ⅲ）高效去除与机理研究 被引量：3

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作者 宋环 王琳 +1 位作者 王宏青 石伟群 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期65-72,共8页

对无机二维过渡金属碳化物(MXene)进行碱化处理,成功制备了碱化碳化钛(Na-Ti3C2Tx),用于对Eu(Ⅲ)的快速去除。采用固液比、溶液pH和离子强度、动力学、等温线、热力学等批次实验方法对Na-Ti3C2Tx去除Eu(Ⅲ)的行为进行了系统研究。实验... 对无机二维过渡金属碳化物(MXene)进行碱化处理,成功制备了碱化碳化钛(Na-Ti3C2Tx),用于对Eu(Ⅲ)的快速去除。采用固液比、溶液pH和离子强度、动力学、等温线、热力学等批次实验方法对Na-Ti3C2Tx去除Eu(Ⅲ)的行为进行了系统研究。实验结果表明:整个吸附过程受溶液pH和离子强度影响较大,吸附过程在很短的时间(5 min)就达到了吸附平衡,该过程更符合Langmuir吸附模型,在298 K时最大吸附容量可达54.05 mg/g。热力学结果表明Na-Ti3C2Tx对Eu(Ⅲ)的吸附为自发吸热反应过程。使用能量色散X射线光谱(EDS)、粉末XRD和扩展X射线吸收精细结构光谱学(EXAFS)对其吸附机理进行了分析,结果表明酸性条件下主要的吸附机理是Eu^3+离子与MXene层间的Na^+离子发生了离子交换,吸附后的Eu(Ⅲ)主要以外层配位络合物的形式存在,而近中性条件下则出现了内配位络合作用。鉴于Na-Ti3C2Tx具有较低的合成成本与优异的吸附性能,该材料有望应用于放射性废水中三价次锕系核素与镧系核素的快速高效清除。 展开更多

关键词 Na-ti3c2tx Eu(Ⅲ) 去除 作用机制

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Ag2CrO4/Ti3C2Tx复合材料的合成及可见光光催化性能的研究 被引量：1

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作者 赵珍 许第发 +2 位作者 周艺 曾丹丹 张世英 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期9129-9134,共6页

首次采用简易沉淀法制备了新型Ag2CrO4/Ti3C2Tx复合材料,将两种能级匹配的半导体结合起来形成了异质结。通过XRD、SEM、EIS与DRS等技术对材料进行了表征,结果显示通过HF刻蚀所制备的纯Ti3C2Tx为手风琴层状结构,多面体状的Ag2CrO4纳米颗... 首次采用简易沉淀法制备了新型Ag2CrO4/Ti3C2Tx复合材料,将两种能级匹配的半导体结合起来形成了异质结。通过XRD、SEM、EIS与DRS等技术对材料进行了表征,结果显示通过HF刻蚀所制备的纯Ti3C2Tx为手风琴层状结构,多面体状的Ag2CrO4纳米颗粒牢固附着Ti3C2Tx表面。研究了其在可见光下光催化活性,研究结果显示当Ti3C2Tx的含量为0.4%(质量分数)时复合材料的光催化活性最高,是纯Ag2CrO4的1.9倍。多次循环实验后,Ag2CrO4/Ti3C2Tx表现出良好的稳定性,ESR与自由基捕获测试显示超氧自由基与空穴是主要活性物质,并根据所得结果提出了复合材料光催化活性增强机理。 展开更多

关键词 Ag2CrO4 ti3c2tx 可见光光催化 异质结 二维层状材料

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Ti3C2TX/Au@Pt纳米花复合膜的制备及其无酶H2O2传感器的应用 被引量：5

7

作者 王广现 姚瑶 +2 位作者 褚光雷 张慧 郭业民 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1254-1259,共6页

基于二维过渡金属碳化物(MXene)-Ti3C2Tx材料的导电性与Au@Pt纳米花的催化活性,组装了一种用于超灵敏和快速检测H2O2含量的Ti3C2Tx/Au@Pt纳米花无酶传感器。通过发射扫描电镜和X-射线衍射对制备的Ti3C2Tx进行表征。结果表明Ti3C2Tx材料... 基于二维过渡金属碳化物(MXene)-Ti3C2Tx材料的导电性与Au@Pt纳米花的催化活性,组装了一种用于超灵敏和快速检测H2O2含量的Ti3C2Tx/Au@Pt纳米花无酶传感器。通过发射扫描电镜和X-射线衍射对制备的Ti3C2Tx进行表征。结果表明Ti3C2Tx材料表现出特有的手风琴结构,Ti3C2Tx/Au@Pt为以Au粒子为中心,Pt粒子环绕周围组成蒲公英状纳米球。研究了H2O2在Ti3C2Tx/Au@Pt纳米花修饰玻碳电极上的循环伏安曲线和时间电流曲线,结果显示该修饰电极检测H2O2具有线性范围良好(0.03~1100μmol/L)、灵敏度高(检出限可达0.02μmol/L)、抗干扰性和再现性好等优点。与传统滴定法相比,该新型无酶传感器能在复杂环境下快速准确检出H2O2含量。 展开更多

关键词 二维过渡金属碳化物(MXene) ti3c2tx Au@Pt纳米花 H2O2 无酶传感器

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不同横向尺寸单层Ti3C2Tx纳米片的制备及其电化学性能研究 被引量：2

8

作者 马亚楠 刘宇飞 +3 位作者 余晨旭 张传坤 罗时军 高义华 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期93-98,共6页

近年来,一种新型二维过渡金属碳化物及氮化物(MXene)凭借大的比表面积、良好的亲水性、金属导电性等物理化学性质而广受关注。通过LiF和HCl刻蚀Ti3AlC2的Al层,改变机械剥离强度和方式,以及离心速率和时间,可控制备出平均横向尺寸为625和... 近年来,一种新型二维过渡金属碳化物及氮化物(MXene)凭借大的比表面积、良好的亲水性、金属导电性等物理化学性质而广受关注。通过LiF和HCl刻蚀Ti3AlC2的Al层,改变机械剥离强度和方式,以及离心速率和时间,可控制备出平均横向尺寸为625和2562 nm的单层Ti3C2Tx型MXene。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对二维Ti3C2Tx进行形貌、结构和成分的表征。使用电化学工作站表征Ti3C2Tx的电化学性能。结果表明:小片层Ti3C2Tx(625 nm)的质量比电容高达561.9 F/g,远高于文献报道的石墨烯、碳纳米管和二氧化锰等电极材料;Ti3C2Tx电极在循环测试104次后,其比电容仍保持初始96%的容量。 展开更多

关键词 二维材料 ti3c2tx 可控制备 化学刻蚀 超级电容器

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酚醛树脂/Ti3C2TxMXene导电复合材料制备与性能 被引量：1

9

作者 洪雨宁 张翼 吴波 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期13-17,共5页

通过氢氟酸溶液刻蚀Ti3AlC2 MAX粉末制得Ti3C2TxMXene纳米片。然后,采用溶液共混的方法制备了酚醛树脂/Ti3C2TxMXene导电复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对其结构、微观形貌及性能进行表征。结果表明:Ti3C2TxMXene纳米... 通过氢氟酸溶液刻蚀Ti3AlC2 MAX粉末制得Ti3C2TxMXene纳米片。然后,采用溶液共混的方法制备了酚醛树脂/Ti3C2TxMXene导电复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对其结构、微观形貌及性能进行表征。结果表明:Ti3C2TxMXene纳米片均匀分散在酚醛树脂里面,形成良好的导电通路。探讨Ti3C2TxMXene纳米片的用量对复合材料的导电性能和力学性能的影响。结果表明:酚醛树脂/Ti3C2TxMXene导电复合材料的电导率,冲击强度和拉伸强度随Ti3C2TxMXene纳米片含量的增加而逐渐增加;当Ti3C2TxMXene纳米片的含量为1.2%时,酚醛树脂/Ti3C2TxMXene导电复合材料的综合性能最优,此时酚醛树脂/Ti3C2TxMXene导电复合材料的电导率为4.36×104 S/m,冲击强度和弯曲强度分别为23.9 kJ/m2和65.9 MPa。 展开更多

关键词 ti3c2tx MXene 酚醛树脂 电导率 复合材料

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MoS2/Ti3C2Tx异质复合材料的制备及电化学性能研究 被引量：1

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作者 李威 何敏 +1 位作者 陈璐宁 韩林 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期30-37,共8页

利用水热法合成了MoS2/Ti3C2Tx异质复合材料,采用SEM、XRD、XPS和电化学工作站对所制样品的形貌、结构、成分和电化学性能进行了表征。结果表明,当Ti3C2Tx引入量为30 mg时,所制MoS2/Ti3C2Tx异质复合电极具有最优的电化学性能和较好的循... 利用水热法合成了MoS2/Ti3C2Tx异质复合材料,采用SEM、XRD、XPS和电化学工作站对所制样品的形貌、结构、成分和电化学性能进行了表征。结果表明,当Ti3C2Tx引入量为30 mg时,所制MoS2/Ti3C2Tx异质复合电极具有最优的电化学性能和较好的循环稳定性,在1 A/g电流密度下的比电容达到262.54 F/g,且经10 000次循环后仍保持82.1%的初始比电容。 展开更多

关键词 MOS2 ti3c2tx 异质复合材料 电化学性能 比电容 循环性能

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基于Ti3C2Tx-PVA被动调Q的低噪声556 nm腔内倍频黄绿光激光器

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作者 徐知微 闫佳乐 +3 位作者 王国珍 李奔 陆宝乐 白杨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期38-48,共11页

采用液相剥离法获得厚度约为3.2 nm、层数约为3至4层的碳化钛纳米片(Ti_(3)C_(2)T_(x)),结合旋涂法制备出Ti_(3)C_(2)T_(x)-聚乙烯醇(Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA)薄膜,并借助拉曼光谱、原子力显微镜和平衡双探测系统对Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米... 采用液相剥离法获得厚度约为3.2 nm、层数约为3至4层的碳化钛纳米片(Ti_(3)C_(2)T_(x)),结合旋涂法制备出Ti_(3)C_(2)T_(x)-聚乙烯醇(Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA)薄膜,并借助拉曼光谱、原子力显微镜和平衡双探测系统对Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片的物相组成、厚度及可饱和吸收性能进行了表征。将Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA薄膜作为可饱和吸收体应用于一种808 nm半导体激光二极管端面泵浦Nd∶YAG陶瓷/LBO腔内倍频的556 nm黄绿激光器中实现被动调Q。在分析布儒斯特偏振器和双折射晶体协同选频滤波机理的基础上,通过两者的协同使用,抑制了1116 nm和1123 nm处光谱腔内振荡并进一步压缩了1112 nm处p-偏振光的纵模个数。在5.1 W最高激光二极管泵浦功率下,获得了平均输出功率为86.2 mW、重复频率为745.8 kHz、脉冲宽度为46 ns的556 nm被动调Q脉冲黄绿激光输出。4 h内测得功率不稳定度和激光噪声仅为±0.39%和0.37%,光束质量评价因子为M2x=1.837和M^(2)^(y)=1.975。Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA薄膜被动调Q结合“布儒斯特偏振器+双折射晶体”协同选频滤波技术方案为开发高稳定性、低噪声脉冲黄绿激光提供有价值的参考。 展开更多

关键词 被动调Q ti3c2tx-PVA 低噪声 556 nm黄绿激光 选频滤波

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痕量Fe(Ⅲ)条件下MXene/PMS控制腐殖酸-镉复合污染

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作者 任乐晨 徐一航 +8 位作者 陈龙雨 张旭东 鲁旭康 李杰 胡学伟 李晨 宋浩然 赵群 田森林 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3102-3110,共9页

本文提出了一种在痕量Fe(Ⅲ)条件下,利用MXene/单过硫酸盐(PMS)体系同步控制HA-Cd复合污染方法.结果表明,腐殖酸存在下,过渡金属碳/氮氧化(MXene)材料对Cd^(2+)的吸附去除率从70%降低至48%,添加0.5μmol/L Fe(Ⅲ)和50μmol/L PMS能够将C... 本文提出了一种在痕量Fe(Ⅲ)条件下,利用MXene/单过硫酸盐(PMS)体系同步控制HA-Cd复合污染方法.结果表明,腐殖酸存在下,过渡金属碳/氮氧化(MXene)材料对Cd^(2+)的吸附去除率从70%降低至48%,添加0.5μmol/L Fe(Ⅲ)和50μmol/L PMS能够将Cd^(2+)的去除率提高到60%以上.PMS的添加量过多或不足均会抑制Cd^(2+)的去除.将Fe(Ⅲ)从1.0μmol/L降到0.3μmol/L会促进Cd^(2+)的去除.MXene材料的强还原性及其与金属离子之间的强相互作用,触发了Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环并抑制了铁离子的水解,实现了中性条件下HA-Cd复合污染的高效去除.反应体系生成的活性物种主要为羟基自由基和硫酸根自由基.在西江原水背景条件下,该技术保持了良好的去除效果. 展开更多

关键词 ti3c2tx Mxene CD 高级氧化 Fe(Ⅲ) 过一硫酸盐

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二维层状材料Ti_3C_2T_x的制备及其电化学储钠性能 被引量：4

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作者 时志强 吕国霞 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期48-54,共7页

为了探究二维材料Ti_3C_2T_x在制备过程中的影响因素及其电化学性能,采用浓氢氟酸对Ti3AlC2进行液相刻蚀获得Ti_3C_2T_x,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及拉曼测试(Raman)表征... 为了探究二维材料Ti_3C_2T_x在制备过程中的影响因素及其电化学性能,采用浓氢氟酸对Ti3AlC2进行液相刻蚀获得Ti_3C_2T_x,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及拉曼测试(Raman)表征产物的形貌、结构以及表面状态,并分析其电化学储钠性能.结果表明:适当地延长刻蚀时间,MAX相中A层原子被刻蚀的程度加剧,导致产物的层间距增大,但刻蚀时间过长引起片层发生重新堆叠;刻蚀温度的提升会使材料结构的完整性降低;最佳实验参数为常温条件下进行24 h的氢氟酸刻蚀,合成as-Ti_3C_2T_x,但是as-Ti_3C_2T_x表面测得含有一定量的O类和F类官能团;作为负极应用于钠离子电池中,在20 mA/g时,as-Ti_3C_2T_x的质量比容量可达130 mA·h/g,在100 mA/g下经过500次长循环,容量可以保持在75 mA·h/g,循环性能良好,且接触电阻和电荷转移电阻均较小. 展开更多

关键词 二维材料 ti3c2tx 钠离子电池 电化学性能 储钠性能

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MXene修饰层对钙钛矿太阳能电池影响研究 被引量：1

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作者 于淼 汪泽 +1 位作者 邵俊泽 张万里 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期631-635,共5页

过渡金属碳化物和氮化物(MXene)作为二维材料家族的新成员,由于具有高导电性、高迁移率、可调结构和表面官能团丰富等优点,引起了广泛关注。该文在电子传输层和钙钛矿光吸收层之间引入Ti3C2Tx(一种典型的MXene)作为界面修饰层,用于制备... 过渡金属碳化物和氮化物(MXene)作为二维材料家族的新成员,由于具有高导电性、高迁移率、可调结构和表面官能团丰富等优点,引起了广泛关注。该文在电子传输层和钙钛矿光吸收层之间引入Ti3C2Tx(一种典型的MXene)作为界面修饰层,用于制备高性能钙钛矿太阳能电池。结果显示,引入MXene界面修饰层的电池与参比电池相比,钙钛矿晶粒平均尺寸从0.46μm增大至1.16μm,开路电压、短路电流密度和填充因子均有提升,光电转换效率从15.78%提升到19.39%,证明引入MXene界面修饰层是提高钙钛矿太阳能电池性能的一种有效方法。 展开更多

关键词 晶粒尺寸 界面修饰层 MXene 钙钛矿太阳能电池 ti3c2tx

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制备条件对MXene形貌、结构与电化学性能的影响 被引量：3

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作者 陈耀燕 赵昕 +2 位作者 王哲 董杰 张清华 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1249-1257,共9页

以Ti3AlC2为原料,采用LiF+HCl一步刻蚀-插层制备Ti3C2Tx,进一步通过超声处理得到单层或少层的MXene.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试对样品的结构、形貌和电化学性能... 以Ti3AlC2为原料,采用LiF+HCl一步刻蚀-插层制备Ti3C2Tx,进一步通过超声处理得到单层或少层的MXene.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试对样品的结构、形貌和电化学性能进行了研究.通过改变刻蚀剂的比例及超声剥离时间,研究了不同刻蚀条件和剥离条件对二维晶体Ti3C2Tx的形貌、结构和电化学性能的影响.结果表明,制备条件对MXene的片层结构和性能具有较大的影响.当HCl浓度为6mol/L,LiF与Ti3AlC2的摩尔比为7.5,超声时间为1h时,所得MXene具有较小的晶格常数和较大的片层尺寸,片层尺寸可达1μm,具有较多的表面含氧官能团,电化学性能最佳,在0.5A/g的电流密度下,质量比容量达到342F/g,当电流密度提高至20A/g时,质量比容量仍可保持244F/g,在1A/g电流密度下循环10000周后,容量仍能保留87%左右,表现出较好的倍率性能与循环稳定性. 展开更多

关键词 MXene ti3c2tx 刻蚀 剥离 电化学性能

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二维碳化钛/碳纳米管负载铂钌粒子的制备及电催化性能研究 被引量：2

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作者 李亚辉 张建峰 +2 位作者 曹惠杨 张欣 江莞 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期79-85,共7页

直接甲醇燃料电池因操作方便、转化效率高、操作温度低、污染少以及液体燃料易存储易运输等优势具有良好的应用前景,但现有阳极催化剂存在催化活性低、抗CO中毒性差等缺点,制约了其商业化应用前景。本研究采用三步法制备得到了一系列不... 直接甲醇燃料电池因操作方便、转化效率高、操作温度低、污染少以及液体燃料易存储易运输等优势具有良好的应用前景,但现有阳极催化剂存在催化活性低、抗CO中毒性差等缺点,制约了其商业化应用前景。本研究采用三步法制备得到了一系列不同Pt、Ru配比的PtRu/(Ti3C2Tx)0.5-(MWCNTs)0.5阳极催化剂材料,HF腐蚀Ti3AlC2得到Ti3C2Tx,与酸化处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)复合后通过溶剂热法负载Pt、Ru颗粒。通过XRD、SEM、EDS、TEM、XPS等分析铂钌的协同关系。结果表明:Ru原子与Pt原子晶格混合,形成了粒径约3.6 nm的铂钌双金属合金。电化学分析结果表明:Pt1Ru0.5/(Ti3C2Tx)0.5-(MWCNTs)0.5催化剂具有最佳的电化学性能,其电化学活性面积(Electrochemical Active Area,ECSA)为139.5 m^2/g,正向峰电流密度为36.4 mA/cm^2。 展开更多

关键词 二维ti3c2tx材料 铂钌纳米粒子 直接甲醇燃料电池 电催化性能

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碱化插层二维过渡金属碳化物的制备及其对铀酰离子的电化学检测 被引量：2

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作者 樊懋 王琳 +1 位作者 裴承新 石伟群 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期85-90,共6页

二维过渡金属碳化物(MXenes)具有良好的电化学性能与辐照稳定性,其在放射性核素电化学检测领域有潜在应用价值。本研究通过碱活化的方式处理碳化钛型MXene(Ti_3C_2T_x),随后将钾插层的Ti_3C_2T_x(K-Ti_3C_2T_x)负载到玻碳电极(GCE)上得... 二维过渡金属碳化物(MXenes)具有良好的电化学性能与辐照稳定性,其在放射性核素电化学检测领域有潜在应用价值。本研究通过碱活化的方式处理碳化钛型MXene(Ti_3C_2T_x),随后将钾插层的Ti_3C_2T_x(K-Ti_3C_2T_x)负载到玻碳电极(GCE)上得到K-Ti_3C_2T_x/GCE修饰电极。采用XRD、SEM、XPS等手段分别对Ti_3C_2T_x和K-Ti_3C_2T_x进行分析表征,并进一步研究了K-Ti_3C_2T_x/GCE对痕量铀酰离子(UO_2^(2+))的电化学检测性能。循环伏安(CV)实验结果表明,相比于GCE电极, K-Ti_3C_2T_x/GCE修饰电极对UO_2^(2+)的电化学响应显著增强。进一步使用差分脉冲伏安法(DPV)扫描,发现pH=4.0时, K-Ti_3C_2T_x/GCE修饰电极对UO_2^(2+)在铀浓度0.5～10 mg/L范围内呈现良好的线性检测关系,本方法的检测限为0.083 mg/L(S/N=3),稳定性和重复性好。 展开更多

关键词 铀酰离子 碱化ti3c2tx 电化学检测

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MXene@CS复合絮凝剂的制备及其对刚果红去除的研究 被引量：2

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作者 南岚 连超群 +2 位作者 耿慧凯 张伟 万红友 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期59-63,共5页

壳聚糖(CS)因具有大量的羟基和氨基,可为吸附色素污染物提供较多活性位点,但其在酸性条件易于溶解。MXene可为CS提供支撑位点,从而构建新型MXene@CS复合材料。研究构建了新型Ti3C2TX@CS有机无机复合材料,并应用于刚果红的去除研究。通过... 壳聚糖(CS)因具有大量的羟基和氨基,可为吸附色素污染物提供较多活性位点,但其在酸性条件易于溶解。MXene可为CS提供支撑位点,从而构建新型MXene@CS复合材料。研究构建了新型Ti3C2TX@CS有机无机复合材料,并应用于刚果红的去除研究。通过对Ti3C2TX@CS的微观形貌、晶体结构、表面官能团等进行表征分析,发现Ti3C2TX@CS的复合过程为物理复合。絮凝实验结果表明:在Ti3C2TX@CS投加量为30 mg、溶液pH为9、反应时间为30 min、温度为25~60℃条件下,Ti3C2TX@CS对50 mL质量浓度为500 mg/L刚果红(CR)溶液的脱色率达到99%以上。通过实验结果和反应前后Ti3C2TX@CS电位变化推断,Ti3C2TX@CS对刚果红的去除机理主要是电中和作用和吸附架桥作用。 展开更多

关键词 ti3c2tx@CS 刚果红 絮凝剂 脱色率

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二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene/聚吡咯纳米线复合材料的制备及电容性能研究 被引量：1

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作者 陈露 简选 +4 位作者 何敏 张咪咪 陈晓蝶 高楼军 梁镇海 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期280-287,共8页

本文以体相材料MAX(Ti_3AlC_2)为基底,采用氢氟酸刻蚀法得到二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene,将一维聚吡咯纳米线(polypyrrole nanowires,PPy-NW)与二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene相结合,成功地制备出Ti_3C_2T_x-MXene/PPy-NW复合电极材料.并... 本文以体相材料MAX(Ti_3AlC_2)为基底,采用氢氟酸刻蚀法得到二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene,将一维聚吡咯纳米线(polypyrrole nanowires,PPy-NW)与二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene相结合,成功地制备出Ti_3C_2T_x-MXene/PPy-NW复合电极材料.并分别利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)及X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对其进行了形貌和结构表征.最后通过电化学测试表明,二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene/PPy-NW复合电极材料在扫描速率为10 m V·s^(-1)时比电容可达374 F·g^(-1),高于纯PPy-NW(304 F·g^(-1)),当扫描速率增加至200 m V·s^(-1)时,仍可保留原比电容值的72.4%,展现出良好的倍率性能.而且在电流密度为5 A·g^(-1)下经过2000次的循环伏安实验,其电容保持率可达91.6%,具有良好的循环稳定性.总之,二维多层状Ti_3C_2T_x-MXene和一维PPy-NW的复合有效地提升了电极材料的电容性能,在电化学能源储存方面有着巨大的应用前景. 展开更多

关键词 二维多层结构 ti3c2tx-MXene 聚吡咯纳米线 电容性能

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MXene/铜合金复合材料的制备与性能研究 被引量：4

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作者 司晓阳 陈凡燕 +2 位作者 邓启煌 都时禹 黄庆 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期603-608,共6页

采用分子级混合方法及SPS烧结技术制备了Ti_3C_2T_x含量分别为5vol%、10vol%和20vol%的Cu/Ti_3C_2T_x复合材料,研究了Ti_3C_2T_x含量对铜基复合材料的导电性、力学性能及摩擦磨损性能的影响。研究发现:随Ti_3C_2T_x含量增加,Cu/Ti_3C_2... 采用分子级混合方法及SPS烧结技术制备了Ti_3C_2T_x含量分别为5vol%、10vol%和20vol%的Cu/Ti_3C_2T_x复合材料,研究了Ti_3C_2T_x含量对铜基复合材料的导电性、力学性能及摩擦磨损性能的影响。研究发现:随Ti_3C_2T_x含量增加,Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的相对密度及电导率均持续下降,拉伸强度则先升高后下降;当Ti_3C_2T_x含量为5vol%时,Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的拉伸强度相比纯铜提高了43%。添加Ti_3C_2T_x可以明显改善Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的摩擦磨损性能,当Ti_3C_2T_x含量为10vol%时,Cu/Ti_3C_2T_x复合材料的磨损率仅为2.55×10–7 mm3/(N·m),比纯铜降低了一个数量级。 展开更多

关键词 ti3c2tx 铜基复合材料 导电 摩擦磨损

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