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由于全球人口和经济的迅速增长,能源危机和环境污染问题成为影响人类生存的全球性问题。以石墨烯为代表的二维层状材料,由于它特殊的层状结构,在超级电容器和锂电池等能量存储设备以及光催化等污染物降解方面显示了重要的应用价值。本文选择新兴的二维层状类石墨烯材料Ti3C2Tx,研究它的合成、剥离及性质,为其在超级电容器电极材料、光催化材料等方面的应用奠定基础,为其它同类材料的研究提供参考。 本研究采用酸蚀法成功合成了多层Ti3C2Tx纳米结构,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线能谱等表征方法,探索了酸蚀反应时间等合成工艺对样品形貌、结构的影响,并尝试使用混合酸进行酸蚀,制备Ti3C2Tx。为了得到单层或少层的Ti3C2Tx,采用二甲基亚砜对Ti3C2Tx进行了嵌入,并进行了超声剥离,结合样品的形貌和结构的表征,摸索并优化了嵌入和剥离的实验条件。测试发现嵌入和剥离引起样品X射线衍射峰位的偏移,即材料层间距变大,为其电化学性质的提高奠定了基础。采取涂片法,以镍网为基底制备了Ti3C2Tx电极,电化学性质测试表明,在2mV/s的扫速下,电极的比电容达到100.5F/g。2000次恒流循环充放电下电容的保持率为86%。初步研究了Ti3C2Tx的光催化性质,结果表明Ti3C2Tx对罗丹明B具有光降解能力。