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碳氮化物材料合成有新法  
文章来源:中国化工报     点击数: 次     更新时间:2020-05-11 15:51

 日前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所与四川大学等单位的研究人员合作,发展出路易斯酸熔盐合成碳氮化物的通用方法。

  此前碳氮化物的制备主要通过含氟离子溶液选择性刻蚀一种被称为MAX相的陶瓷材料铝原子层。可采用的含氟离子溶液包括氢氟酸水溶液、氟化锂和盐酸的混合物或氟化氢铵等。然而该方法存在操作危害性大、废物和废液处置难度与成本较高等诸多问题。

  针对这些问题,研究人员发现由钛、铝、碳3种元素组成的MAX相在氯化物熔盐中会发生显著反应,熔盐中的铜、铁、钴、镍、银、镉等阳离子作为路易斯酸发挥了氢氟酸的作用,从而创造性地使用路易斯酸熔盐剥离MAX相合成出碳氮化物。

  同时,研究人员通过电化学测试还发现,路易斯酸熔融盐剥离策略制备的碳氮化物电极在充电循环2400次后,容量保持率达90%,具有较好的充放电对称性和优异的循环稳定性,这为该化合物在电化学储能系统的实际应用铺平了道路。

  碳氮化物是2D材料系列的最新成员之一,具有独特的2D层状结构、亲水性表面和金属导电性,在诸多领域尤其是电化学储能领域显示出独特的优势。已有研究表明高导电的碳氮化物具有很强的吸波能力,在5G网络中的抗电磁干扰有潜在的应用。

 

 

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