一种粘土材料的插层方法、二维材料及其制备方法与应用

技术特征：
1.一种粘土材料的插层方法，其特征在于，包括如下步骤：取高分子溶液与粘土材料的混合物，经研磨或球磨，所述高分子插层剥离所述粘土材料；其中，所述高分子溶液中高分子的质量分数为0.5-3％。2.一种二维材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：利用如权利要求1所述的插层方法，使所述高分子插层剥离所述粘土材料，得到所述二维材料。3.根据权利要求2所述的二维材料的制备方法，其特征在于，所述高分子包括羟基或羧基中的至少一种；优选地，所述高分子包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、甲壳素、壳聚糖、明胶或蛋白质中的至少一种；优选地，所述粘土材料包括高岭石族粘土、蒙脱石族粘土、伊利石族粘土、绿泥石族粘土或蛭石粘土中的至少一种；优选地，所述研磨的时间为12h以内；优选地，所述研磨转速为90-110r/min。4.根据权利要求2所述的二维材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：取高分子溶液与粘土材料的混合物，经研磨或球磨，所述高分子插层剥离所述粘土材料，得到分散液ⅰ，去除所述高分子，得到所述二维材料；优选地，所述高分子的去除方式包括：离心、洗涤，或者抽滤、洗涤，或者透析中的至少一种。5.一种二维材料，其特征在于，所述二维材料采用如权利要求2-4任一项所述的制备方法制得。6.一种复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：利用如权利要求1所述的插层方法，使所述高分子插层剥离所述粘土材料，得到所述复合材料。7.根据权利要求6所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：取高分子溶液与粘土材料的混合物，经研磨或球磨，所述高分子插层剥离所述粘土材料，得到分散液ⅰ，通过蒸发诱导自组装，得到所述复合材料。8.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如权利要求2-4任一项所述的方法制得的二维材料或如权利要求5所述的二维材料，或者所述复合材料采用如权利要求6-7任一项所述的制备方法制得。9.一种玻璃涂层材料，其特征在于，所述玻璃涂层材料包括如权利要求8所述的复合材料。10.如权利要求2-4任一项所述的制备方法制得的二维材料或如权利要求5所述的二维材料或如权利要求6-7任一项所述制备方法制得的复合材料或如权利要求8所述的复合材料在传感器或功能复合材料中的应用。

技术总结
本发明公开了一种粘土材料的插层方法、二维材料及其制备方法与应用。所述插层方法包括如下步骤：取高分子溶液与粘土材料的混合物，经研磨或球磨，所述高分子插层剥离所述粘土材料；其中，所述高分子溶液中高分子的质量分数为0.5-3％。本发明能够实现大片径、高质量二维矿物材料的绿色、高效、大规模剥离制备，操作过程简单方便、天然无污染、能耗低、适用于大规模工业生产。工业生产。工业生产。


技术研发人员：刘碧录 王仲玥 杨柳思
受保护的技术使用者：清华-伯克利深圳学院筹备办公室
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2022/11/11