实验部分
高纯度钛(Ti)、钽(Ta)、铝(Al)、石墨(C)和氢氟酸(HF)购自Alfa Aesar , 甲苯购自Sigma-Aldrich 。 所有化学品均未经任何进一步纯化而使用 。 此外 , 使用双蒸水洗涤所得的MXene材料 。
TiTa合金制备
钛钽合金(以下简称TiTa)是采用高纯度Ti和Ta元素通过粉末冶金法合成的 。 在合金制备阶段 , 两种元素在甲苯存在下以1:1的原子比通过球磨工艺在250 rpm下以1:10的装料比混合12小时 。 然后 , 将所得样品离心并在80℃下干燥24小时 , 得到TiTa合金粉末 。
MAX阶段的合成
为了获得TixTa(4?x)AlC3 MAX相 , 将适量的预合金TiTa粉末、铝和石墨以10:1的装料比球磨10 h 。 然后 , 将所得混合物装载到石墨冲模上 , 并在1吨压力和2?×?10-5 mbar真空下在1500 °C下热压3小时 。
MXene的合成
为了将合成的TixTa(4?x)AlC3 MAX相转化为TixTa(4?x)C3 MXene , 将1 g原材料浸入20 mL的40 v/v% HF溶液中并搅拌4天 。 所得分散体用双蒸水洗涤 , 真空过滤并在80°C下干燥24小时 , 得到TixTa(4-x)C3 MXene 。
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