PL239048B1 - Two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> and method for obtaining two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> - Google Patents

Two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> and method for obtaining two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> Download PDF

Info

Publication number
PL239048B1
PL239048B1 PL424902A PL42490218A PL239048B1 PL 239048 B1 PL239048 B1 PL 239048B1 PL 424902 A PL424902 A PL 424902A PL 42490218 A PL42490218 A PL 42490218A PL 239048 B1 PL239048 B1 PL 239048B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ti3c2
titanium carbide
sub
room temperature
heated
Prior art date
Application number
PL424902A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL424902A1 (en
Inventor
Tomasz Wojciechowski
Agnieszka Jastrzębska
Dariusz Basiak
Wanda ZIEMKOWSKA
Wanda Ziemkowska
Małgorzata Wolska-Pietkiewicz
Anita Rozmysłowska
Andrzej OLSZYNA
Andrzej Olszyna
Original Assignee
Politechnika Warszawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Warszawska filed Critical Politechnika Warszawska
Priority to PL424902A priority Critical patent/PL239048B1/en
Publication of PL424902A1 publication Critical patent/PL424902A1/en
Publication of PL239048B1 publication Critical patent/PL239048B1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2 modyfikowany powierzchniowo tlenkami metali grupy 13 układu okresowego. Zgłoszenie obejmuje też sposób otrzymywania krystalicznego dwuwymiarowego węglika tytanu Ti3C2 modyfikowanego powierzchniowo tlenkami metali grupy 13 układu okresowego, który polega na tym, że w atmosferze azotu lub argonu do rozpuszczalnika organicznego dodaje się węglik tytanu i związek metaloorganiczny R3M, gdzie R oznacza podstawnik alkilowy i/lub aromatyczny o ilości atomów węgla od 1 do 15 a M oznacza metal grupy 13 układu okresowego, ogrzewa się przez kilka godzin a następnie usuwa się rozpuszczalnik z nieprzereagowanym związkiem metaloorganicznym i zmodyfikowany węglik tytanu w postaci osadu poddaje się działaniu powietrza o wilgotności względnej do 100% lub tlenu. Otrzymany zmodyfikowany węglik tytanu poddaje się obróbce termicznej i następnie węglik tytanu z roztworem związku metaloorganicznego ogrzewa się w temperaturze 20-200°C w ciągu 0,5-24 godzin i po reakcji rozpuszczalnik usuwa się. Z osadu usuwa się resztę rozpuszczalnika w próżni i wystawia się na działanie powietrza lub tlenu a tak otrzymany materiał poddaje się obróbce termicznej w suszarce lub piecu.The subject of the application is crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2 surface modified with metal oxides of group 13 of the periodic table. The application also includes a method for obtaining crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2 surface-modified with metal oxides of group 13 of the periodic table, which consists in adding titanium carbide and an organometallic compound R3M to an organic solvent in an atmosphere of nitrogen or argon, where R is an alkyl substituent and/or aromatic with the number of carbon atoms from 1 to 15 and M is a metal of group 13 of the periodic table, heated for several hours and then the solvent with the unreacted organometallic compound is removed and the modified titanium carbide in the form of a precipitate is exposed to air with a relative humidity of up to 100% or oxygen. The obtained modified titanium carbide is subjected to thermal treatment and then the titanium carbide with a solution of the organometallic compound is heated at a temperature of 20-200°C for 0.5-24 hours and after the reaction the solvent is removed. The remaining solvent is removed from the precipitate in a vacuum and exposed to air or oxygen, and the material thus obtained is thermally treated in a dryer or oven.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania dwuwymiarowego krystalicznego węglika tytanu Ti3C2 modyfikowanego powierzchniowo do potencjalnych zastosowań w katalizie, fotokatalizie i medycynie.The present invention relates to a method of obtaining surface-modified two-dimensional crystalline titanium carbide Ti3C2 for potential applications in catalysis, photocatalysis and medicine.

Odkrycie grafenu i badania jego niezwykłych właściwości spowodowały, że na świecie pojawiło się ogromne zainteresowanie materiałami 2D [K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Electric field effect in atomically thin carbon films, Science 306 (2004), 666]. Od kilku lat badana jest nowa rodzina materiałów 2D obejmująca karbidki, azotki i karbidkoazotki metali przejściowych. Te nowe materiały są produkowane metodą usuwania warstw metalicznego pierwiastka z krystalicznych warstwowych 3D materiałów zwanych fazami MAX. Nazwa tych faz pochodzi od ich składu wyrażonego wzorem Mn+1AXn, gdzie M jest lekkim metalem przejściowym (np. tytanem), A jest metalem grup głównych 13 i 14 w tablicy pierwiastków (np. glin), n = 1,2, 3..., natomiast X reprezentuje węgiel i azot [M.W. Barsoum, Mn+1AXn phases: a new class of solids; thermodynamically stable nanolaminates, Prog. Solid State Chem. 28 (2000) 201-281]. W fazach MAX warstwy Mn+1Xn są umiejscowione na przemian z warstwami metalu A. Cechą charakterystyczną są mocne wiązania M-X o charakterze kowalencyjno-metaliczno-jonowym i znacznie słabsze wiązania M-A. Obecność słabszych wiązań M-A umożliwia selektywne usunięcie warstw pierwiastka A i otrzymanie dwuwymiarowych materiałów o składzie Mn+1Xn [M. Naguib, M. Kurtoglu, V. Presser, J. Lu, J. Niu, M. Heon, L. Hultman, Y. Gogotsi, and M. W. Barsoum, Two-dimensional nanocrystals produced by exfoliation of Ti3AIC2, Adv. Mater. 23 (2011) 4248; I. R. Shein and A. L. Ivanovskii, Graphene-like nanocarbides and nanonitrides of d metals (MXenes): synthesis, properties and simulation, Micro & Nano Lett. 8 (2013) 59]. Eksfoliacja faz MAX biegnie pod wpływem kwasu fluorowodorowego HF o różnym stężeniu a także w obecności fluorku litu LiF w kwasie solnym HCl [M. Ghidu, M. R. Lukatskaya, M.-Q. Zhao, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum, Conductive Two-Dimensional Titanium Carbide Clay with High Volumetric Capacitance, Nature 516 (2014) 78.]. Po rozerwaniu wiązań M-A powierzchnia dwuwymiarowych materiałów Mn+1Xn zostaje wysycona poprzez przyłączenie grup OH, F i O. Obecność tych terminalnych grup umożliwia dalszą funkcjonalizację powierzchni materiałów poprzez przyłączenie kowalencyjnie lub koordynacyjnie innych atomów związków organicznych, nieorganicznych i metaloorganicznych. Funkcjonalizację prowadzi się w celu zmiany właściwości dwuwymiarowych materiałów Mn+1Xn.The discovery of graphene and the study of its unusual properties resulted in a huge interest in 2D materials in the world [K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Electric field effect in atomically thin carbon films, Science 306 (2004), 666]. A new family of 2D materials has been under investigation for several years, including transition metal carbides, nitrides and carbide nitrides. These new materials are produced by removing metallic element layers from crystalline 3D layered materials called MAX phases. The name of these phases comes from their composition expressed by the formula Mn + 1AXn, where M is a light transition metal (e.g. titanium), A is a metal of main groups 13 and 14 in the table of elements (e.g. aluminum), n = 1,2, 3. .., while X represents carbon and nitrogen [MW Barsoum, Mn + 1AXn phases: a new class of solids; thermodynamically stable nanolaminates, Prog. Solid State Chem. 28 (2000) 201-281]. In the MAX phases, the Mn + 1Xn layers alternate with the metal A layers. A characteristic feature are strong covalent-metal-ionic M-X bonds and much weaker M-A bonds. The presence of weaker M-A bonds enables the selective removal of the layers of element A and the preparation of two-dimensional materials with the composition Mn + 1Xn [M. Naguib, M. Kurtoglu, V. Presser, J. Lu, J. Niu, M. Heon, L. Hultman, Y. Gogotsi, and M. W. Barsoum, Two-dimensional nanocrystals produced by exfoliation of Ti3AIC2, Adv. Mater. 23 (2011) 4248; I. R. Shein and A. L. Ivanovskii, Graphene-like nanocarbides and nanonitrides of d metals (MXenes): synthesis, properties and simulation, Micro & Nano Lett. 8 (2013) 59]. MAX phase exfoliation is carried out under the influence of hydrofluoric acid HF of various concentrations and also in the presence of lithium fluoride LiF in hydrochloric acid HCl [M. Ghidu, M. R. Lukatskaya, M.-Q. Zhao, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum, Conductive Two-Dimensional Titanium Carbide Clay with High Volumetric Capacitance, Nature 516 (2014) 78.]. After breaking the M-A bonds, the surface of the two-dimensional Mn + 1Xn materials is saturated by the attachment of OH, F and O groups. The presence of these terminal groups allows for further functionalisation of the surface of the materials by covalently or coordinatively attaching other atoms of organic, inorganic and organometallic compounds. The functionalization is carried out in order to change the properties of the two-dimensional Mn + 1Xn materials.

Chociaż pierwsza informacja o syntezie węglików tytanu 2D pojawiła się 2011 roku, to badania wykazały duże potencjalne możliwości zastosowania tych materiałów jako kondensatory [M. R. Lukatskaya, O. Mashtalir, C. E. Ren, Y. Dall’Agnese, P. Rozier, P. L. Taberna, M. Naguib, P. Simon, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Cation Intercalation and High Volumetric Capacitance of Two-Dimensional Titanium Carbide. Science 341 (2013) 1502], baterie [X. Wang, S. Kajiyama, H. linuma, E. Hosono, S. Oro, I. Moriguchi, M. Okubo, A. Yamada, Pseudocapacitance of MXene Nanosheets for High-Power SodiumIon Hybrid Capacitors. Nat. Commun. 6 (2015) 6544], filtry do wody [C. E. Ren, K. B. Hatzell, M. Alhabeb, Z. Ling, K. A. Mahmoud, Y. Gogotsi, Charge- and Size-Selective Ion Sieving Through Ti3C2Tx MXene Membranes, J. Phys. Chem. Lett. 6 (2015) 4026], katalizatory [Z. W. Seh, K. D. Fredrickson, B. Anasori, J. Kibsgaard, A. L. Strickler, M. R. Lukatskaya, Y. Gogotsi, T. F. Jaramillo, A. Vojvodic, Two-Dimensional Molybdenum Carbide (MXene) as an Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution. ACS Energy Lett. 1 (2016) 589], antybakteryjne powłoki [K. Rasool, M. Helal, A. Ali, C. E. Ren, Y. Gogotsi, K. A. Mahmoud, Antibacterial Activity of Ti3C2Tx MXene. ACS Nano 10 (2016) 3674] i przezroczyste elektrody przewodzące [K. Hantanasirisakul, M.-Q. Zhao, P. Urbankowski, J. Halim, B. Anasori, S. Kota, C. E. Ren, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Fabrication of Ti3C2Tx MXene Transparent Thin Films with Tunable Optoelectronic Properties. Adv. Electron. Mater. (2) 2016, 1600050].Although the first information about the synthesis of 2D titanium carbides appeared in 2011, the research showed a great potential application of these materials as capacitors [M. R. Lukatskaya, O. Mashtalir, CE Ren, Y. Dall'Agnese, P. Rozier, PL Taberna, M. Naguib, P. Simon, MW Barsoum, Y. Gogotsi, Cation Intercalation and High Volumetric Capacitance of Two-Dimensional Titanium Carbide. Science 341 (2013) 1502], batteries [X. Wang, S. Kajiyama, H. linuma, E. Hosono, S. Oro, I. Moriguchi, M. Okubo, A. Yamada, Pseudocapacitance of MXene Nanosheets for High-Power SodiumIon Hybrid Capacitors. Nat. Commun. 6 (2015) 6544], water filters [C. E. Ren, K. B. Hatzell, M. Alhabeb, Z. Ling, K. A. Mahmoud, Y. Gogotsi, Charge- and Size-Selective Ion Sieving Through Ti3C2Tx MXene Membranes, J. Phys. Chem. Lett. 6 (2015) 4026], catalysts [Z. W. Seh, K. D. Fredrickson, B. Anasori, J. Kibsgaard, A. L. Strickler, M. R. Lukatskaya, Y. Gogotsi, T. F. Jaramillo, A. Vojvodic, Two-Dimensional Molybdenum Carbide (MXene) as an Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution. ACS Energy Lett. 1 (2016) 589], antibacterial coatings [K. Rasool, M. Helal, A. Ali, C. E. Ren, Y. Gogotsi, K. A. Mahmoud, Antibacterial Activity of Ti3C2Tx MXene. ACS Nano 10 (2016) 3674] and transparent conductive electrodes [K. Hantanasirisakul, M.-Q. Zhao, P. Urbankowski, J. Halim, B. Anasori, S. Kota, C. E. Ren, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Fabrication of Ti3C2Tx MXene Transparent Thin Films with Tunable Optoelectronic Properties. Adv. Electron. Mater. (2) 2016, 1600050].

Najprostszą modyfikacją jest wprowadzenie pomiędzy warstwy węglików tytanu jonów metali, związków organicznych lub nawet polimerów. Proces ten nazywa się interkalacją i polega na fizycznym umieszczeniu jonów lub cząstek między płatkami dwuwymiarowych węglików tytanu. Interkalujące cząstki, cząsteczki związków i jony mogą oddziaływać z grupami funkcyjnymi OH, F i O na powierzchni warstw Ti3C2 ale nie tworzą mocnych wiązań kowalencyjnych i koordynacyjnych z tymi grupami a raczej są to dużo słabsze oddziaływania dalekiego zasięgu. Stwierdzono, że interkalacja jonami metali znacznie zwiększa pojemność wolumetryczną elektrody [M. R. Lukatskaya, O. Mashtalir, C. E. Ren, Y. Dall’Agnese, P. Rozier, P. L. Taberna, M. Naguib, P. Simon, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Cation Intercalation and High Volumetric Capacitance of Two-Dimensional Titanium Carbide. Science 341 (2013)The simplest modification is the introduction of metal ions, organic compounds or even polymers between the titanium carbide layers. This process is called intercalation and involves physically placing ions or particles between the flakes of 2D titanium carbides. Intercalating particles, molecules of compounds and ions can interact with the OH, F and O functional groups on the surface of Ti3C2 layers, but they do not form strong covalent and coordination bonds with these groups, but rather they are much weaker long-range interactions. It was found that intercalation with metal ions significantly increases the volumetric capacity of the electrode [M. R. Lukatskaya, O. Mashtalir, CE Ren, Y. Dall'Agnese, P. Rozier, PL Taberna, M. Naguib, P. Simon, MW Barsoum, Y. Gogotsi, Cation Intercalation and High Volumetric Capacitance of Two-Dimensional Titanium Carbide. Science 341 (2013)

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

1502]. Z kolei wprowadzenie nanorurek węglowych pomiędzy warstwy T13C2 zabezpiecza je przed zagęszczeniem warstw [M.-Q. Zhao, C. E. Ren, Z. Ling, M. R. Lukatskaya, C. Zhang, K. L. Van Aken, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Flexible MXene/Carbon Nanotube Composite Paper with High Volumetric Capacitance. Adv. Mater. 27 (2015) 339]. Interkalacja dwuwymiarowego materiału Ti3C2 związkami organicznymi takimi jak mocznik, hydrazyna, DMF, DMSO pozwoliła na delaminację warstw i otrzymanie dwuwymiarowych struktur Ti3C2 w postaci płatków, które zastosowane w bateriach litowo-jonowych polepszyły ich wydajność [O. Mashtalir, M. Naguib, V. N. Mochalin, Y. Dall’Agnese, M. Heon, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Intercalation and Delamination of Layered Carbides and Carbonitrides. Nat. Commun. 4 (2013) 1716. O. Mashtalir, M. R. Lukatskaya, A. Kolesnikov, E. Raymundo-Pinero, M. Naguib, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Effect of Hydrazine Intercalation on Structure and Capacitance of 2D Titanium Carbide (MXene). Nanoscale 8 (2016) 9128]. Ti3C2 posłużył jako prekursor hybrydowych materiałów C/TiO2 składających się z cienkich warstw węgla pokrytych nanotlenkiem tytanu. Materiał ten uzyskano w czasie obróbki cieplnej Ti3C2 w atmosferze CO2. Stwierdzono, że bardzo dobrze absorbuje on promieniowanie mikrofalowe i w związku z tym inne karbidki tytanu 2D mogą być także prekursorami podobnych materiałów absorbujących [M. Han, X. Yin, X. Li, B. Anasori, L. Zhang, L. Cheng, Y. Gogotsi, Laminated and Two-Dimensional Carbon-Supported Microwave Absorbers Derived from MXenes, ACS Appl. Mater. Interfaces 9 (2017) 20038].1502]. In turn, the introduction of carbon nanotubes between the T13C2 layers protects them against thickening of the layers [M.-Q. Zhao, C. E. Ren, Z. Ling, M. R. Lukatskaya, C. Zhang, K. L. Van Aken, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Flexible MXene / Carbon Nanotube Composite Paper with High Volumetric Capacitance. Adv. Mater. 27 (2015) 339]. Intercalation of the two-dimensional Ti3C2 material with organic compounds such as urea, hydrazine, DMF, DMSO allowed for delamination of layers and obtaining two-dimensional Ti3C2 structures in the form of flakes, which when used in lithium-ion batteries improved their performance [O. Mashtalir, M. Naguib, V. N. Mochalin, Y. Dall'Agnese, M. Heon, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Intercalation and Delamination of Layered Carbides and Carbonitrides. Nat. Commun. 4 (2013) 1716. O. Mashtalir, M. R. Lukatskaya, A. Kolesnikov, E. Raymundo-Pinero, M. Naguib, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Effect of Hydrazine Intercalation on Structure and Capacitance of 2D Titanium Carbide (MXene). Nanoscale 8 (2016) 9128]. Ti3C2 served as a precursor to hybrid C / TiO2 materials consisting of thin carbon layers coated with titanium nanoxide. This material was obtained during the thermal treatment of Ti3C2 in a CO2 atmosphere. It was found that it absorbs microwave radiation very well and therefore other 2D titanium carbides may also be precursors of similar absorbing materials [M. Han, X. Yin, X. Li, B. Anasori, L. Zhang, L. Cheng, Y. Gogotsi, Laminated and Two-Dimensional Carbon-Supported Microwave Absorbers Derived from MXenes, ACS Appl. Mater. Interfaces 9 (2017) 20038].

Gogotsi i współpracownicy [M. Boota, M. Pasini, F. Galeotti, W. Porzio, M.-Q. Zhao, J. Halim, Y. Gogotsi, Interaction of Polar and Nonpolar Polyfluorenes with Layers of Two-Dimensional Titanium Carbide (MXene): Intercalation and Pseudocapacitance, Chem. Mater. 29 (2017) 2731] przeprowadzili proces interkalacji polimerów pomiędzy warstwy karbidku tytanu. Wybrali trzy rodzaje polimerów: niepolarny poli(9,9-dioktylofluoren, polarny zawierający azot poli({9,9’-bis[3”-(N,N-dimetyloamino)propylo]-2,7-fluoren]-alt-2,7-(9,9’-dioktylofluoren i jonowy poli([2,7-(9,9’-dioktyl)fluoren]-alt-{2,7-[9,9’-bis(bromek 5”-trimetylamonu)heksylo]fluoren. Badania wykazały, że oddziaływanie cząstek interkalujących z powierzchnią karbidku tytanu bezpośrednio wpływa na ilość zainterkalowanej substancji. Ze względu na słabe oddziaływania polimeru niepolarnego z powierzchnią, karbidek tytanu zawierał tylko 2% wprowadzonego polimeru między warstwami materiału, natomiast polimer polarny lepiej oddziałujący z powierzchnią stanowił aż 10% w kompozycie polimer/karbidek. Należy spodziewać się, że mocne związanie związków chemicznych i cząstek za pomocą wiązań kowalencyjnych i koordynacyjnych z grupami OH, F i O na powierzchni karbidku tytanu pozwoli na trwałą funkcjonalizację powierzchni. Ponadto równomierne rozłożenie grup funkcyjnych na powierzchni karbidku gwarantuje równomierną funkcjonalizację powierzchni. Bezpośrednie domieszkowanie karbidku tytanu nanocząstkami domieszkującymi nie zapewni równomiernego pokrycia jej powierzchni, ponieważ gotowe nanocząstki łączą się z powierzchnią słabszymi siłami dalekiego zasięgu. Nanocząstki słabo związane z powierzchnią mogą ulec łatwo wymyciu.Gogotsi and colleagues [M. Boota, M. Pasini, F. Galeotti, W. Porzio, M.-Q. Zhao, J. Halim, Y. Gogotsi, Interaction of Polar and Nonpolar Polyfluorenes with Layers of Two-Dimensional Titanium Carbide (MXene): Intercalation and Pseudocapacitance, Chem. Mater. 29 (2017) 2731] carried out the process of intercalation of polymers between the titanium carbide layers. They chose three types of polymers: non-polar poly (9,9-dioctylfluorene, polar nitrogen-containing poly ({9,9'-bis [3 ”- (N, N-dimethylamino) propyl] -2,7-fluorene] -alt-2) , 7- (9,9'-dioctylfluorene and ionic poly ([2,7- (9,9'-dioctyl) fluorene] -alt- {2,7- [9,9'-bis (5 ”-trimethylammonium bromide) ) hexyl] fluorene. Studies have shown that the interaction of intercalating particles with the surface of titanium carbide directly affects the amount of intercalated substance.Due to the weak interaction of the non-polar polymer with the surface, titanium carbide contained only 2% of the incorporated polymer between the layers of the material, while the polar polymer had a better interaction with the surface constituted as much as 10% in the polymer / carbide composite. It should be expected that the strong bonding of chemical compounds and particles by covalent and coordination bonds with OH, F and O groups on the titanium carbide surface will allow for permanent surface functionalization. functionalities on the surface of the carbide guarantee their uniform surface functionalisation. Direct doping of titanium carbide with doping nanoparticles will not ensure even coverage of its surface, because the finished nanoparticles join the surface with weaker long-range forces. Poorly bonded nanoparticles can be easily washed off.

Cechą charakterystyczną związków metali grupy 13 układu okresowego R3M (gdzie R = podstawnik alkilowy lub aromatyczny, M = Al, Ga, In) jest reakcja ze związkami zawierającymi grupy funkcyjne z aktywnym wodorem takie jak OH i COOH. W wyniku reakcji tworzą się kowalencyjne wiązania M -O i wydziela się alkan. Ponadto związki R3M łączą się wiązaniami koordynacyjnymi z grupami pozbawionymi aktywnego wodoru takimi jak grupa ketonowa C=O, epoksy -O-, i eterowe atomy tlenu i nie wydziela się alkan. Zarówno wiązania kowalencyjne jak i koordynacyjne są najmocniejszymi znanymi wiązaniami chemicznymi. Przedstawione powyżej charakterystyczne reakcje związków R3M mogą być wykorzystane do trwałego przyłączenia metali grupy 13 do powierzchni materiałów posiadających grupy funkcyjne. Jastrzębska i współpracownicy [A. Jastrzębska, J. Jureczko, J. Karcz, A. Kunicki, W. Ziemkowska, A. Olszyna, Controlled synthesis of graphene oxide/alumina nanocomposites using a new dry sol-gel method of synthesis, Chem. Papers 71 (2017) 579] pokazali, że związek glinoorganiczny Et3AI reaguje z grupami OH i COOH obecnymi na powierzchni dwuwymiarowych płatków tlenku grafenu z utworzeniem wiązań kowalencyjnych AI-O i wydzieleniem etanu. Et3AI przyłącza się również do powierzchni tlenku grafenu wiązaniami koordynacyjnymi łącząc się z atomami tlenu grup ketonowych i epoksydowych. Tak przyłączony związek glinu następnie poddawano utlenieniu i hydrolizie i obrabiano termicznie w 280°C uzyskując tlenek grafenu o powierzchni modyfikowanej nanotlenkiem glinu.A characteristic feature of metal compounds from group 13 of the periodic table R3M (where R = alkyl or aromatic substituent, M = Al, Ga, In) is the reaction with compounds containing active hydrogen functional groups such as OH and COOH. As a result of the reaction, covalent M -O bonds are formed and an alkane is released. In addition, R3M compounds coordinate with groups lacking active hydrogen such as C = O ketone, epoxy -O-, and ether oxygen atoms, and no alkane is evolved. Both covalent and coordination bonds are the strongest known chemical bonds. The characteristic reactions of R3M compounds presented above can be used to permanently attach Group 13 metals to the surface of functional materials. Jastrzębska and colleagues [A. Jastrzębska, J. Jureczko, J. Karcz, A. Kunicki, W. Ziemkowska, A. Olszyna, Controlled synthesis of graphene oxide / alumina nanocomposites using a new dry sol-gel method of synthesis, Chem. Papers 71 (2017) 579] showed that the organoaluminum compound Et3AI reacts with OH and COOH groups present on the surface of two-dimensional graphene oxide flakes to form Al-O covalent bonds and release ethane. Et3AI also attaches to the surface of graphene oxide through coordination bonds, connecting with oxygen atoms of ketone and epoxy groups. The aluminum compound thus attached was then subjected to oxidation and hydrolysis, and thermally treated at 280 ° C to obtain graphene oxide with a surface modified with nanaluminum.

Stwierdzono, że domieszkowanie nanomateriałów jonami glinu zmienia właściwości tych materiałów. Xiang i współpracownicy [J.-l. Luo, S.-f. Wang, W. Liu, C.-x. Tian, J.-w. Wu, X.-t. Zu, W.-l. Zhou, X.-d. Yuan, X. Xiang, Influence of different aluminum salts on the photocatalytic properties of AI doped TO nanoparticles towards the degradation of AO7 dye, Sci. Rep. 7 (2017) 8108] opisali syntezę nanoIt was found that doping nanomaterials with aluminum ions changes the properties of these materials. Xiang et al. [J.-l. Luo, S.-f. Wang, W. Liu, C.-x. Tian, J.-w. Wu, X.-t. Zu, W.-l. Zhou, X.-d. Yuan, X. Xiang, Influence of different aluminum salts on the photocatalytic properties of AI doped TO nanoparticles towards the degradation of AO7 dye, Sci. Rep. 7 (2017) 8108] describe the synthesis of nano

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

TiO2 domieszkowanego jonami glinu, w której jako prekursora TiO2 użyto Ti(SO4)2, natomiast prekursorami jonów glinu były różne sole glinu. Dodatek glinu znacznie polepszał fotokatalityczne właściwości TiO2 w reakcji rozkładu barwnika żółcieni pomarańczowej zmniejszając wysoką wartość przerwy energetycznej anatazu co pozwala na lepsze wykorzystanie energii światła widzialnego. Dodatek jonów glinu hamował wzrost ziareTiO2 i proces aglomeracji, zwiększał czystość fazową anatazu i podwyższał temperaturę transformacji anatazu w rutyl co jest korzystne z punktu widzenia właściwości fotokatalitycznych materiału. Jastrzębska i współpracownicy [A. M. Jastrzębska, J. Karcz, R. Letmanowski, D. Zabost, E. Ciecierska, J. Zdunek, E. Karwowska, M. Siekierski, A. Olszyna, A. Kunicki, Synthesis of the RGO/AI2O3 core-shell nanocomposite flakes and characterization of their unique electrostatic properties using zeta potential measurements, Appl. Surface Sci. 362 (2016) 577] zauważyli, że osadzenie nanocząstek AI2O3 na powierzchni płatków zredukowanego tlenku grafenu RGO zmienia właściwości elektrostatyczne tlenku grafenu. W neutralnym środowisku w wodzie destylowanej krzywe potencjału zeta otrzymane dla kompozytu RGO/AI2O3 różnią się od krzywych dla GO i AI2O3. Pomimo całkowitego pokrycia powierzchni płatków RGO nanocząstkami AI2O3 właściwości elektrostatyczne kompozytu RGO/AI2O3 nie są takie same jak właściwości AI2O3. Należy spodziewać się, że także kompozyt Ti3C2/AI2O3 może mieć inne właściwości niż materiały wchodzące w jego skład.TiO2 doped with aluminum ions, where Ti (SO4) 2 was used as the TiO2 precursor, while the aluminum ions precursors were various aluminum salts. The addition of aluminum significantly improved the photocatalytic properties of TiO2 in the reaction of decomposition of the orange yellow dye, reducing the high value of anatase energy gap, which allows for better use of visible light energy. The addition of aluminum ions inhibited the growth of TiO2 grains and the agglomeration process, increased the phase purity of anatase and increased the temperature of anatase transformation into rutile, which is favorable from the point of view of the photocatalytic properties of the material. Jastrzębska and colleagues [A. M. Jastrzębska, J. Karcz, R. Letmanowski, D. Zabost, E. Ciecierska, J. Zdunek, E. Karwowska, M. Siekierski, A. Olszyna, A. Kunicki, Synthesis of the RGO / AI2O3 core-shell nanocomposite flakes and characterization of their unique electrostatic properties using zeta potential measurements, Appl. Surface Sci. 362 (2016) 577] noted that the deposition of AI2O3 nanoparticles on the surface of RGO reduced graphene oxide flakes changes the electrostatic properties of graphene oxide. In a neutral environment in distilled water, the zeta potential curves obtained for the composite RGO / Al2O3 differ from the curves for GO and Al2O3. Despite the complete coverage of the surface of RGO flakes with Al2O3 nanoparticles, the electrostatic properties of the RGO / Al2O3 composite are not the same as those of Al2O3. It should be expected that also the Ti3C2 / Al2O3 composite may have different properties than its constituent materials.

Tlenki galu i indu są szeroko stosowane w elektronice, ogniwach, katalizie i medycynie a literatura na temat ich zastosowań jest bardzo bogata. Dodatek tych tlenków do innych materiałów zmienia właściwości tych materiałów i możliwości ich zastosowania. Poniżej podano kilka ostatnio opublikowanych przykładów modyfikacji nanomateriałów nanotlenkami galu i indu. Nanotlenek tytanu TO2 domieszkowany Ga2O3 otrzymany metodą pirolizy w płomieniu prekursorów obydwu tlenków okazał się dobrym katalizatorem utleniającej dehydrogenacji etanu do etylenu, która jest znacznie lepszą metodą otrzymywania etylenu z etanu niż termiczna dehydrogenacja ze względu na możliwość kontroli procesu, zmniejszenie reakcji ubocznych i niższą temperaturę procesu. Autorzy [R. Koirala, R. Buechel, F. Krumeich, S. E. Pratsinis, A. Baiker, Oxidative Dehydrogenation of Ethane with CO2 over Flame-Made Ga-Loaded TiO2, ACS Catal. 5 (2015) 690] stwierdzili, że wydajność procesu otrzymywania etylenu z etanu zależy od zawartości galu w kompozycie TiO2/Ga2O3 i jest najlepsza jeśli ta zawartość wynosi 10% wagowych. Ponadto zawartość galu wpływa na inne właściwości katalizatora. Im większa zawartość galu tym bardziej odporny jest katalizator na spiekanie a jednocześnie tym szybciej ulega koksowaniu ze względu na większą liczbę mocnych centrów kwasowych.Gallium and indium oxides are widely used in electronics, cells, catalysis and medicine, and the literature on their applications is very rich. The addition of these oxides to other materials changes the properties of these materials and their applicability. Some recently published examples of nanomaterial modification with gallium and indium nanoxides are given below. Titanium oxide TO2 doped with Ga2O3 obtained by flame pyrolysis of the precursors of both oxides turned out to be a good catalyst for the oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene, which is a much better method of obtaining ethylene from ethane than thermal dehydrogenation due to the possibility of process control, reduction of side reactions and lower process temperature. The authors [R. Koirala, R. Buechel, F. Krumeich, S. E. Pratsinis, A. Baiker, Oxidative Dehydrogenation of Ethane with CO2 over Flame-Made Ga-Loaded TiO2, ACS Catal. 5 (2015) 690] found that the efficiency of the ethylene production from ethane depends on the gallium content in the TiO2 / Ga2O3 composite and is best if this content is 10% by weight. Moreover, the gallium content influences other properties of the catalyst. The higher the gallium content, the more resistant the catalyst is to sintering and, at the same time, the faster it undergoes coking due to the greater number of strong acid centers.

Badania nad ulepszeniem elektrod w ogniwach litowo-jonowych doprowadziły do odkrycia, że można kontrolować skład faz nanotlenku galu poprzez eksfoliację tego tlenku na płatkach RGO mokrą metodą zol-żel [S. B. Patii, I. Y. Kim, J. L. Gunjakar, S. M. Oh, T. Eom, H. Kim, S.-J. Hwang, Phase Tuning of Nanostructured Gallium Oxide via Hybridization with Reduced Graphene Oxide for Superior Anode Performance in Li-Ion Battery: An Experimental and Theoretical Study, ACS Appl. Mater. Interfaces 7 (2015) 18679]. Krystaliczna struktura i morfologia nano Ga2O3 zależą od stosunku RGO/ Ga2O3. Autorzy stwierdzili, że otrzymany przez nich kompozyt zawierający mieszane fazy α, β i γ tlenku galu i zastosowany w elektrodach ogniw jonowo litowych wykazuje bardzo dobrą zdolność do rozładowania i posiada dobrą charakterystykę cykliczności i szybkości. Kontrola składu elektrod uzyskana poprzez interakcję z RGO jest więc ważna dla optymalizacji aktywności tych elektrod.Research on the improvement of electrodes in lithium-ion cells led to the discovery that it is possible to control the phase composition of gallium nanoxide by exfoliating this oxide on RGO flakes by the wet sol-gel method [S. B. Patii, I. Y. Kim, J. L. Gunjakar, S. M. Oh, T. Eom, H. Kim, S.-J. Hwang, Phase Tuning of Nanostructured Gallium Oxide via Hybridization with Reduced Graphene Oxide for Superior Anode Performance in Li-Ion Battery: An Experimental and Theoretical Study, ACS Appl. Mater. Interfaces 7 (2015) 18679]. The crystal structure and morphology of nano Ga2O3 depend on the RGO / Ga2O3 ratio. The authors found that the composite obtained by them containing mixed phases of α, β and γ gallium oxide and used in the electrodes of lithium ion cells shows a very good discharge capacity and has good cyclic and speed characteristics. The control of electrode composition obtained by interaction with the RGOs is therefore important for optimizing the activity of these electrodes.

Ze względu na szeroką przerwę energetyczną ok. 5 eV tlenek galu jest przezroczysty w zakresie UV i dlatego jest pożądanym materiałem w elektronice, optoelektronice i magnetoelektronice. Kumar i współpracownicy [S. S. Kumar, E. J. Rubio, M. Noor-A-Alam, G. Martinez, S. Manandhar, V. Shutthanandan, S. Thevuthasan, C.V. Ramana, Structure, Morphology, and Optical Properties of Amorphous and Nanocrystalline Gallium Oxide Thin Films, J. Phys. Chem. C 117 (2013), 4194] zbadali, że struktura i optyczne właściwości cienkich warstw z tlenku galu osadzanych metodą napylania jonowego zależą od temperatury napylania. W niższych temperaturach do 300°C osadza się amorficzny Ga2O3 posiadający mniejszą przerwę energetyczną ok 4,66 eV, natomiast powyżej 500°C powstaje nanokrystaliczny Ga2O3 o przerwie energetycznej do 5,17 eV. Zmiana temperatury osadzania pozwala więc na kontrolę struktury i właściwości cienkich warstw Ga2O3.Due to the wide energy gap of approx. 5 eV, gallium oxide is transparent in the UV range and is therefore a desirable material in electronics, optoelectronics and magnetoelectronics. Kumar et al. [S. S. Kumar, E. J. Rubio, M. Noor-A-Alam, G. Martinez, S. Manandhar, V. Shutthanandan, S. Thevuthasan, C.V. Ramana, Structure, Morphology, and Optical Properties of Amorphous and Nanocrystalline Gallium Oxide Thin Films, J. Phys. Chem. C 117 (2013), 4194] investigated that the structure and optical properties of thin gallium oxide films deposited by sputtering depend on the sputtering temperature. At lower temperatures, up to 300 ° C, amorphous Ga2O3 is deposited with a lower energy gap of about 4.66 eV, while above 500 ° C, nanocrystalline Ga2O3 is formed with a band gap of up to 5.17 eV. Thus, changing the deposition temperature makes it possible to control the structure and properties of Ga2O3 thin layers.

Związki galu wykazują powinowactwo z niektórymi tkankami, w szczególności pomagają przy odnowie kości i usuwaniu guzów. Ganguly i współpracownicy [B. N. Ganguly, V. Verma, D. Chatterjee, B. Satpati, S. Debnath, P. Saha, Study of Gallium Oxide Nanoparticles Conjugated with e-Cyclodextrin: An Application To Combat Cancer, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 17127] połączyli te właściwości galu z właściwościami cyklodekstryn uzyskując skoniugowane nanocząstki Ga(OH)O/cyklodekstryna tworzące wodne dyspersje. Cyklodekstryny z jednej strony są czynnikiem kompleksującym cząsteczkiGallium compounds have an affinity for certain tissues, in particular they aid in bone renewal and removal of tumors. Ganguly and colleagues [B. N. Ganguly, V. Verma, D. Chatterjee, B. Satpati, S. Debnath, P. Saha, Study of Gallium Oxide Nanoparticles Conjugated with e-Cyclodextrin: An Application To Combat Cancer, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 17127] combined these gallium properties with those of cyclodextrins to obtain Ga (OH) O / cyclodextrin conjugated nanoparticles forming aqueous dispersions. On the one hand, cyclodextrins are a complexing agent for the molecules

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

Ga(OH)O a z drugiej zapewniają dobrą rozpuszczalność w wodzie i tym samym są dobrym nośnikiem leku. Autorzy zbadali in vitro działanie biologiczne tych skoniugowanych nanocząstek na złośliwych komórkach linii HeLa obserwując po 72 godzinach efekt całkowitego zahamowania mnożenia się komórek. Otrzymany nanomateriał posiada duży potencjał jako narzędzie do diagnozy a także jako lek w usuwaniu niektórych typów komórek rakowych w organizmie.Ga (OH) O and, on the other hand, provide good solubility in water and are therefore a good drug carrier. The authors investigated in vitro the biological activity of these conjugated nanoparticles on malignant cells of the HeLa lineage, observing the effect of complete inhibition of cell proliferation after 72 hours. The resulting nanomaterial has great potential as a diagnostic tool as well as a drug in the removal of certain types of cancer cells in the body.

Obecnie trwają intensywne poszukiwania materiałów do tzw. zielonej elektroniki opartej na tlenkowych materiałach półprzewodzących. Materiały te muszą mieć szerokie zastosowanie i być otrzymywane w niskich temperaturach co bardzo zmniejszy koszty. Tlenki galu i indu idealnie pasują do koncepcji zielonej elektroniki. Xu i współpracownicy [W. Xu, H. Cao, L. Liang, J.-B. Xu, Aqueous SolutionDeposited Gallium Oxide Dielectric for Low-Temperature, Low-Operating-Voltage Indium Oxide ThinFilm Transistors: A Facile Route to Green Oxide Electronics, ACS Appl. Mater. Interfaces 7 (2015) 14720] opracowali metodę otrzymywania cienkowarstwowych izolatorów z Ga2O3 i cienkowarstwowych dielektryków z mieszanych tlenków Ga2O3 i In2O3. Metoda jest tania, ponieważ temperatura wyżarzania wynosi maksymalnie 250°C a otrzymane materiały mogą znaleźć szerokie zastosowanie do budowy cienkowarstwowych tranzystorów.Currently, an intensive search for materials for the so-called green electronics based on oxide semiconducting materials. These materials must have a wide range of applications and be obtained at low temperatures, which will greatly reduce costs. Gallium and indium oxides fit perfectly into the green electronics concept. Xu et al. [W. Xu, H. Cao, L. Liang, J.-B. Xu, Aqueous SolutionDeposited Gallium Oxide Dielectric for Low-Temperature, Low-Operating-Voltage Indium Oxide ThinFilm Transistors: A Facile Route to Green Oxide Electronics, ACS Appl. Mater. Interfaces 7 (2015) 14720] have developed a method for obtaining Ga2O3 thin-film insulators and thin-film dielectrics from mixed Ga2O3 and In2O3 oxides. The method is cheap because the annealing temperature is a maximum of 250 ° C and the materials obtained can be widely used in the construction of thin-film transistors.

Tlenek indu często wchodzi w skład materiałów, które są katalizatorami bądź fotokatalizatorami reakcji organicznych. Nanowstążki In2O3 pokryte warstwą węgla o grubości 5 nm są fotokatalizatorami redukcji dwutlenku węgla CO2 do tlenku węgla CO i metanu CH4 [Y.-X. Pan, Y. You, S. Xin, Y. Li, G. Fu, Z. Cui, Y.-L. Men, F.-F. Cao, S.-H. Yu, J. B. Goodenough, Photocatalytic CO2 Reduction by Carbon-Coated Indium-Oxide Nanobelts, J. Am. Chem. Soc. 139 (2017) 4123]. Powłoka węglowa ułatwia absorpcję światła widzialnego, polepsza odseparowanie wyindukowanych par elektron-dziura i chemisorpcję CO2, zwiększa liczbę protonów pochodzących z rozszczepienia cząsteczek wody biorących udział w redukcji CO2 i ułatwia fotokatalityczną redukcję CO2 do CO i CH4. Jest to przykład materiału, w którym składniki synergicznie działają wzajemnie wzmacniając efekt katalityczny.Indium oxide is often included in materials that are catalysts or photocatalysts of organic reactions. In2O3 nanocubes covered with a 5 nm thick carbon layer are photocatalysts for the reduction of carbon dioxide CO2 to carbon monoxide CO and methane CH4 [Y.-X. Pan, Y. You, S. Xin, Y. Li, G. Fu, Z. Cui, Y.-L. Men, F.-F. Cao, S.-H. Yu, J. B. Goodenough, Photocatalytic CO2 Reduction by Carbon-Coated Indium-Oxide Nanobelts, J. Am. Chem. Soc. 139 (2017) 4123]. The carbon coating facilitates the absorption of visible light, improves the separation of the induced electron-hole pairs and CO2 chemisorption, increases the number of protons from the splitting of water molecules involved in CO2 reduction and facilitates the photocatalytic reduction of CO2 to CO and CH4. This is an example of a material in which the components synergistically enhance each other's catalytic effect.

Nanocząstki tlenku indu impregnowanego skandem użyto jako katalizatora w reakcji konwersji etanolu do propenu, acetaldehydu, octanu etylu, aldehydu krotonowego, kwasu octowego, acetonu i 2-propanolu [M. Iwamoto, M. Tanaka, S. Hirakawa, S. Mizuno, M. Kurosawa, Pulse and IR Study on the Reaction Pathways for the Conversion of Ethanol to Propene over Scandium-Loaded Indium Oxide Catalysts, ACS Catal. 4 (2014) 3463].Indium oxide nanoparticles impregnated with scandium were used as a catalyst in the reaction of ethanol to propene, acetaldehyde, ethyl acetate, crotonaldehyde, acetic acid, acetone and 2-propanol [M. Iwamoto, M. Tanaka, S. Hirakawa, S. Mizuno, M. Kurosawa, Pulse and IR Study on the Reaction Pathways for the Conversion of Ethanol to Propene over Scandium-Loaded Indium Oxide Catalysts, ACS Catal. 4 (2014) 3463].

Nanotlenek indu wykorzystuje się często w chemicznych sensorach, biosensorach i optycznych detektorach. Ostatnio nano In2O3 w postaci nanowstążek zastosowano w bardzo czułych biosensorach do biomolekularnej detekcji ludzkiego antygenu p24 wirusa typu HIV-1 [N. Aroonyadet, X. Wang, Y. Song, H. Chen, R. J. Cote, M. E. Thompson, R. H. Datar, C. Zhou, Highly Scalable, Uniform, and Sensitive Biosensors Based on Top-Down Indium Oxide Nanoribbons and Electronic Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, Nano Lett. 15 (2015) 1943].Indium nanoxide is often used in chemical sensors, biosensors and optical detectors. Recently, nano In2O3 in the form of nano-ribbons has been used in highly sensitive biosensors for the biomolecular detection of the human HIV-1 p24 antigen [N. Aroonyadet, X. Wang, Y. Song, H. Chen, RJ Cote, ME Thompson, RH Datar, C. Zhou, Highly Scalable, Uniform, and Sensitive Biosensors Based on Top-Down Indium Oxide Nanoribbons and Electronic Enzyme-Linked Immunosorbent Assay , Nano Lett. 15 (2015) 1943].

Karbidki tytanu 2D modyfikowano dotychczas jedynie nanocząstkami i nanomateriałami takimi jak: SnO2 [W. Zheng, P. Zhang, W. Tian, Y. Wang, Y. Zhang, J. Chen, ZM. Sun, Microwave-assisted synthesis of SnO2-Ti3C2 nanocomposite for enhanced supercapacitive performance, Mater. Lett. 209 (2017) 122-125, F. Wang, Z. Wang, J. Zhu, H. Yang, X. Chen, L. Wang, C. Yang, Facile synthesis SnO2 nanoparticle-modified Ti3C2 MXene nanocomposites for enhanced lithium storage application, J Mater Sci 52 (2017) 3556-3565], TiO2[C. Peng, H. Wang, H. Yu F. Peng, (111) TiO2-x/Ti3C2: Synergy of active facets, interfacial charge transfer and Ti3+ doping for enhance photocatalytic activity, Mater. Res. Bull., 89 (2017) 16-25, M. Xue, Z. Wang, F. Yuan, X. Zhang, W. Wei, H. Tang, C. Lid, Preparation of TiO2/Ti3C2Tx hybrid nanocomposites and their tribological properties as base oil lubricant additives, RSC Adv., 7 (2017), 4312-4319, C. (J.) Zhang, S. J. Kim, M. Ghidiu, M.-Q. Zhao, M. W. Barsoum, V. Nicolosi, Y. Gogotsi, Layered Orthorhombic Nb2O5@Nb4C3Tx and TiO2@Ti3C2Tx Hierarchical Composites for High Performance Li-ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 26 (2016) 4143-4151; H. Tang, S. Zhuang, Z. Bao, C. Lao, Y. Mei, Two-Step oxidation of Mxene in the synthesis of layer-stacked anatase titania with enhanced lithium-storage performance, ChemElectroChem, 3 (2016) 871-876; C. Peng, X. Yang, Y. Li, H. Yu, H. Wang, F. Peng, Hybrids of two-dimensional Ti3C2 and TO2 exposing {001} facets toward enhanced photocatalytic activity, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 6051-6060; F. Wang, C. H. Yang, M. Duan, Y. Tang, J. F. Zhu, TiO2 nanoparticle modified organ-likeTi3C2 MXene nanocomposite encapsulating hemoglobin for a mediator-free biosensor with excellent performances, Biosens Bioelectron. 74 (2015) 1022-1028; Y. Gao, L. Wang, A. Zhou, Z. Li, J. Chen, H. Bala, Q. Hu, X. Cao, Hydrothermal synthesis of TiO2/Ti3C2 nanocomposites with enhanced photocatalytic activity, Mater. Lett. 150 (2015) 62-64; H. Ghassemi, W. Harlow, O. Mashtalir, M. Beidaghi, M. R. Lukatskaya, Y. Gogotsi M. L.2D titanium carbides have been modified so far only with nanoparticles and nanomaterials such as: SnO2 [W. Zheng, P. Zhang, W. Tian, Y. Wang, Y. Zhang, J. Chen, ZM. Sun, Microwave-assisted synthesis of SnO2-Ti3C2 nanocomposite for enhanced supercapacitive performance, Mater. Lett. 209 (2017) 122-125, F. Wang, Z. Wang, J. Zhu, H. Yang, X. Chen, L. Wang, C. Yang, Facile synthesis SnO2 nanoparticle-modified Ti3C2 MXene nanocomposites for enhanced lithium storage application, J Mater Sci 52 (2017) 3556-3565], TiO2 [C. Peng, H. Wang, H. Yu F. Peng, (111) TiO2-x / Ti3C2: Synergy of active facets, interfacial charge transfer and Ti 3+ doping for enhance photocatalytic activity, Mater. Res. Bull., 89 (2017) 16-25, M. Xue, Z. Wang, F. Yuan, X. Zhang, W. Wei, H. Tang, C. Lid, Preparation of TiO2 / Ti3C2Tx hybrid nanocomposites and their tribological properties as base oil lubricant additives, RSC Adv., 7 (2017), 4312-4319, C. (J.) Zhang, SJ Kim, M. Ghidiu, M.-Q. Zhao, MW Barsoum, V. Nicolosi, Y. Gogotsi, Layered Orthorhombic Nb2O5 @ Nb4C3Tx and TiO2 @ Ti3C2Tx Hierarchical Composites for High Performance Li-ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 26 (2016) 4143-4151; H. Tang, S. Zhuang, Z. Bao, C. Lao, Y. Mei, Two-Step oxidation of Mxene in the synthesis of layer-stacked anatase titania with enhanced lithium-storage performance, ChemElectroChem, 3 (2016) 871- 876; C. Peng, X. Yang, Y. Li, H. Yu, H. Wang, F. Peng, Hybrids of two-dimensional Ti3C2 and TO2 exposing {001} facets toward enhanced photocatalytic activity, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 6051-6060; F. Wang, CH Yang, M. Duan, Y. Tang, JF Zhu, TiO2 nanoparticle modified organ-likeTi3C2 MXene nanocomposite encapsulating hemoglobin for a mediator-free biosensor with excellent performances, Biosens Bioelectron. 74 (2015) 1022-1028; Y. Gao, L. Wang, A. Zhou, Z. Li, J. Chen, H. Bala, Q. Hu, X. Cao, Hydrothermal synthesis of TiO2 / Ti3C2 nanocomposites with enhanced photocatalytic activity, Mater. Lett. 150 (2015) 62-64; H. Ghassemi, W. Harlow, O. Mashtalir, M. Beidaghi, MR Lukatskaya, Y. Gogotsi ML

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

Taheri, In situ environmental transmission electron microscopy study of oxidation of two-dimensional Ti3C2 and formation of carbon-supported TO2, J. Mater. Chem. A., 35 (2014) 14339-14343.] Nb2Os [C. (J.) Zhang, S. J. Kim, M. Ghidiu, M.-Q. Zhao, M. W. Barsoum, V. Nicolosi, Y. Gogotsi, Layered Orthorhombic Nb2O5@Nb4C3Tx and TiO2@Ti3C2Tx Hierarchical Composites for High Performance Li-ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 26 (2016) 4143-4151.], CU2O [H. Zhang, H. Dong, X. Zhang, Y. Xu, J. Fransaer, Cu2O Hybridized Titanium Carbide with Open Conductive Frameworks for Lithium-ion Batteries, Electrochimica Acta 202 (2016) 24-31; Y. Gao, L. Wang, Z. Li, A. Zhou, Q. Hu, X. Cao, Preparation of MXene-Cu2O nanocomposite and effect on thermal decomposition of ammonium perchlorate, Solid State Sci. 35 (2014) 62-65.] rod [M. Ming, Y. Ren, M. Hu, Y. Zhang, T. Sun, Y. Ma, X. Li, W. Jiang, D. Gao, J. Bi, G. Fan, Promoted effect of alkalization on the catalytic performance of Rh/alk-Ti3C2X2 (X = O, F) for the hydrodechlorination of chlorophenols in base-free aqueous medium, Appl. Catal. B: Environ. 210 (2017) 462-469] ruten [X. Li, G. Fan, C. Zeng, Synthesis of ruthenium nanoparticles deposited on graphene-like transition metal carbide as an effective catalyst for the hydrolysis of sodium borohydride, Internat. J. Hydrogen Energy 39 (2014) 14927-14934], układ bimetaliczny ruten/nikiel [X. Li, C. Zeng, G. Fan, Ultrafast hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia borane catalyzed by highly efficient bimetallic RuNi nanoparticles stabilized on Ti3C2X2 (X = OH and/or F), Internat. J. Hydrogen Energy 40 (2015) 3883-3891.] Mn3O4 [Q. Xue, Z. Pei, Y. Huang, M. Zhu, Z. Tang, H. Li, Y. Huang, N. Li, H. Zhang, C. Zhi, Mn3O4 nanoparticles on layer-structured Ti3C2 MXene towards the oxygen reduction reaction and zinc-air batteries, J. Mater. Chem. A, 5 (2017) 20818-20823.] MnO2 [R. B. Rakhi, B. Ahmed, D. Anjum, H. N. Alshareef, Direct Chemical Synthesis of MnO2 Nanowhiskers on Transition-Metal Carbide Surfaces for Supercapacitor Applications, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 18806-18814.] Sb2O3 [X. Guo, X. Xie, S. Choi, Y. Zhao, H. Liu, C. Wang, S. Chang, G. Wang, Sb2O3/MXene (Ti3C2Tx) hybrid anode materials with enhanced performance for sodium-ion batteries, J. Mater. Chem. A, 5 (2017) 12445-12452] NiO2 [Q. X. Xia, J. Fu, J. M. Yun, R. S. Mane, K. H. Kim, High volumetric energy density annealed-MXene nickel oxide/MXene asymmetric supercapacitor, RSC Adv., 7 (2017) 11000-11011] MXene V2CO2 modyfikowany metalami przejściowymi Fe, Co, Ni [C. Ling, L. Shi, Y. Ouyang, Q. Chen, J. Wang, Transition Metal-Promoted V2CO2 (MXenes): A New and Highly Active Catalyst for Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Sci. 3 (2016)1600180-1600187.] wodorotlenek Ni/Al [Y. Wang, H. Dou, J. Wang, B. Ding, Y. Xu, Z. Chang, X. Hao, Three-dimensional porous MXene/layered double hydroxide composite for high performance supercapacitors, J. Power Sources 327 (2016) 221-228], nanorurki węglowe [Y. Liu, W. Wang, Y. Ying, Y. Wang, X. Peng, Binder-free layered Ti3C2/CNTs nanocomposite anodes with enhanced capacity and long-cycle life for lithium-ion batteries, Dalton Trans., 44 (2015) 7123.], niebieski fosforen [Z. Guo, N. Miao, J. Zhou, B. Sa, Z. Sun, Strain-mediated type-I/type-II transition in MXene/Blue phosphorene van der Waals heterostructures for flexible optical/electronic devices, J. Mater. Chem. C, 5 (2017) 978-984.Taheri, In situ environmental transmission electron microscopy study of oxidation of two-dimensional Ti3C2 and formation of carbon-supported TO2, J. Mater. Chem. A., 35 (2014) 14339-14343.] Nb2Os [C. (J.) Zhang, S. J. Kim, M. Ghidiu, M.-Q. Zhao, M. W. Barsoum, V. Nicolosi, Y. Gogotsi, Layered Orthorhombic Nb2O5 @ Nb4C3Tx and TiO2 @ Ti3C2Tx Hierarchical Composites for High Performance Li-ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 26 (2016) 4143-4151.], CU2O [H. Zhang, H. Dong, X. Zhang, Y. Xu, J. Fransaer, Cu2O Hybridized Titanium Carbide with Open Conductive Frameworks for Lithium-ion Batteries, Electrochimica Acta 202 (2016) 24-31; Y. Gao, L. Wang, Z. Li, A. Zhou, Q. Hu, X. Cao, Preparation of MXene-Cu2O nanocomposite and effect on thermal decomposition of ammonium perchlorate, Solid State Sci. 35 (2014) 62-65.] Rhodium [M. Ming, Y. Ren, M. Hu, Y. Zhang, T. Sun, Y. Ma, X. Li, W. Jiang, D. Gao, J. Bi, G. Fan, Promoted effect of alkalization on the catalytic performance of Rh / alk-Ti3C2X2 (X = O, F) for the hydrodechlorination of chlorophenols in base-free aqueous medium, Appl. Catal. B: Environ. 210 (2017) 462-469] ruthenium [X. Li, G. Fan, C. Zeng, Synthesis of ruthenium nanoparticles deposited on graphene-like transition metal carbide as an effective catalyst for the hydrolysis of sodium borohydride, Internat. J. Hydrogen Energy 39 (2014) 14927-14934], ruthenium / nickel bimetallic system [X. Li, C. Zeng, G. Fan, Ultrafast hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia borane catalyzed by highly efficient bimetallic RuNi nanoparticles stabilized on Ti3C2X2 (X = OH and / or F), Internat. J. Hydrogen Energy 40 (2015) 3883-3891.] Mn3O4 [Q. Xue, Z. Pei, Y. Huang, M. Zhu, Z. Tang, H. Li, Y. Huang, N. Li, H. Zhang, C. Zhi, Mn3O4 nanoparticles on layer-structured Ti3C2 MXene towards the oxygen reduction reaction and zinc-air batteries, J. Mater. Chem. A, 5 (2017) 20818-20823.] MnO2 [R. B. Rakhi, B. Ahmed, D. Anjum, H. N. Alshareef, Direct Chemical Synthesis of MnO2 Nanowhiskers on Transition-Metal Carbide Surfaces for Supercapacitor Applications, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 18806-18814.] Sb2O3 [X. Guo, X. Xie, S. Choi, Y. Zhao, H. Liu, C. Wang, S. Chang, G. Wang, Sb2O3 / MXene (Ti3C2Tx) hybrid anode materials with enhanced performance for sodium-ion batteries, J. Mater. Chem. A, 5 (2017) 12445-12452] NiO2 [Q. X. Xia, J. Fu, JM Yun, RS Mane, KH Kim, High volumetric energy density annealed-MXene nickel oxide / MXene asymmetric supercapacitor, RSC Adv., 7 (2017) 11000-11011] MXene V2CO2 modified with Fe transition metals, What nothing. Ling, L. Shi, Y. Ouyang, Q. Chen, J. Wang, Transition Metal-Promoted V2CO2 (MXenes): A New and Highly Active Catalyst for Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Sci. 3 (2016) 1600 180-1600187.] Ni / Al hydroxide [Y. Wang, H. Dou, J. Wang, B. Ding, Y. Xu, Z. Chang, X. Hao, Three-dimensional porous MXene / layered double hydroxide composite for high performance supercapacitors, J. Power Sources 327 (2016) 221 -228], carbon nanotubes [Y. Liu, W. Wang, Y. Ying, Y. Wang, X. Peng, Binder-free layered Ti3C2 / CNTs nanocomposite anodes with enhanced capacity and long-cycle life for lithium-ion batteries, Dalton Trans., 44 (2015) 7123 .], blue phosphate [Z. Guo, N. Miao, J. Zhou, B. Sa, Z. Sun, Strain-mediated type-I / type-II transition in MXene / Blue phosphorene van der Waals heterostructures for flexible optical / electronic devices, J. Mater. Chem. C, 5 (2017) 978-984.

Znanych jest wiele kompozytów, w których wykorzystano do modyfikacji tlenki glinu, gal u i indu uzyskując materiały o nowych właściwościach. Jednak dotychczasowy stan wiedzy wskazuje na brak metody otrzymywania karbidków tytanu 2D modyfikowanych powierzchniowo nanocząstkami tlenków metali grupy 13 układu okresowego.There are many composites known, in which aluminum, gallium and indium oxides were used for modification, obtaining materials with new properties. However, the current state of knowledge indicates that there is no method for obtaining 2D titanium carbides surface-modified with nanoparticles of metal oxides from group 13 of the periodic table.

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania krystalicznego dwuwymiarowego węglika tytanu Ti3C2 modyfikowanego powierzchniowo tlenkiem metalu grupy 13 układu okresowego wybranego z grupy glin, gal i ind, charakteryzujący się tym, że w atmosferze azotu lub argonu do ciekłego rozpuszczalnika organicznego wybranego z grupy węglowodorów zawierających od 5 do 18 atomów węgla lub eterów zawierających od 4 do 16 atomów węgla lub halogenowęglowodorów zawierających od 1 do 18 atomów węgla dodaje się węglik tytanu i związek metaloorganiczny R3M, gdzie R oznacza podstawnik alkilowy i/lub aromatyczny o ilości atomów węgla od 1 do 15 a M oznacza metal grupy 13 układu okresowego wybrany z grupy glin, gal i ind, przy czym używany związek metaloorganiczny R3M, gdzie R i M mają podane powyżej znaczenie posiada zdolność reagowania z grupami OH i tworzenia wiązań koordynacyjnych z grupami F i O a stosowany rozpuszczalnik jest odwodniony i odtleniony, następnie węglik tytanu z roztworem związku metaloorganicznego ogrzewa się w zakresie temperatur od pokojowej do 200°C w ciągu 0,5-24 godzin i po reakcji rozpuszczalnik usuwa się poprzez dekantację znad osadu zmodyfikowanego węglika tytanu i przemywa się rozpuszczalnikiem tym samym, w którym prowadzono reakcję lub innym, z osadu usuwa się resztę rozpuszczalnika w próżni i wystawia się na działanie powietrza lub tlenu a tak otrzymany materiał stosuje się bez dalszej obróbki lub poddaje się obróbce termicznej w suszarce lub piecu, przy czym stosuje się związki w następujących wzajemnych proporcjach wagowych:The subject of the invention is a method of obtaining a crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2 surface-modified with a metal oxide of group 13 of the periodic table selected from the group of aluminum, gallium and indium, characterized in that under nitrogen or argon atmosphere to a liquid organic solvent selected from the group of hydrocarbons containing from 5 to 18 carbon atoms or ethers containing from 4 to 16 carbon atoms or halogen hydrocarbons containing from 1 to 18 carbon atoms, titanium carbide and organometallic compound R3M are added, where R is an alkyl and / or aromatic substituent with carbon atoms from 1 to 15 and M is metal group 13 of the periodic table selected from the group of aluminum, gallium and indium, the organometallic compound used R3M, where R and M are as defined above, has the ability to react with the OH groups and form coordination bonds with the F and O groups, and the solvent used is dehydrated and deoxygenated then titanium carbide with a solution of a metal-metal compound The organic solvent is heated in the temperature range from room to 200 ° C for 0.5-24 hours, and after the reaction, the solvent is removed by decanting the modified titanium carbide sediment and washed with the same solvent, which was used for the reaction or another solvent, and the sediment was removed from the sediment. the rest of the solvent is removed in vacuo and exposed to air or oxygen, and the material thus obtained is either used without further treatment or is thermally treated in an oven or oven, the compounds being used in the following weight ratios to one another:

PL 239 048 Β1 krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2:związek metaloorganiczny glinu od 1:1 do 1:1,66, krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2:związek metaloorganiczny galu od 1:1 do 1:2,26, krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2:związek metaloorganiczny indu od 1:1 do 1:3,14. Korzystnie grupą alkilową jest grupa metylowa lub etylowa.PL 239 048 Β1 crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2: aluminum organometallic compound from 1: 1 to 1: 1.66, crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2: gallium organometallic compound from 1: 1 to 1: 2.26, crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2: organometallic compound indium from 1: 1 to 1: 3.14. Preferably, the alkyl group is a methyl or ethyl group.

Korzystnie jako rozpuszczalnik używa się toluen, korzystnie ogrzewając węglik tytanu ze związkiem metaloorganicznym w temperaturze wrzenia toluenu ok. 110°C, korzystnie przez 2 godziny.Preferably, toluene is used as the solvent, preferably by heating the titanium carbide with an organometallic compound at the toluene boiling point of about 110 ° C, preferably for 2 hours.

Korzystnie utlenianie/hydrolizę związku metaloorganicznego przyłączonego do powierzchni węglika tytanu prowadzi się poprzez wystawienie próbki na działanie powietrza o względnej wilgotności 30-70% i korzystnie poddaje się obróbce termicznej w temperaturze 100°C w ciągu 0,5 godz.Preferably, the oxidation / hydrolysis of the organometallic compound attached to the titanium carbide surface is carried out by exposing the sample to air having a relative humidity of 30-70%, and is preferably subjected to a thermal treatment at 100 ° C for 0.5 h.

Prowadząc proces według wynalazku otrzymuje się warstwy węglika tytanu równomiernie pokryte nanocząstkami tlenku metalu. Dla takiego materiału można przyjąć zapis T13C2/M2O3 (M = metal grupy 13 układu okresowego wybrany z grypy glin, gal i ind. Przykładowe zdjęcia SEM pokazują warstwy węglika tytanu przed modyfikacją (Fig. 1a) i zdjęcia materiałów Ti3C2/Al2O3 (Fig. 1 b) Ti3C2/Ga2O3 (Fig. 1 c), Ti3C2/ln2O3 (Fig. 1 d). Na zdjęciach kompozytów Ti3C2/Al2O3 i Ti3C2/ln2O3 widać warstwy węglika tytanu pokryte równomiernie nanocząstkami AI2O3 i Ιη2θ3, natomiast nanocząstki Ga2Os znajdują się na powierzchni węglika tytanu w niewielkiej ilości. Świadczy to o tym, że stopień pokrycia powierzchni karbidku tytanu jonami metalu zależy od rodzaju związku metaloorganicznego będącego prekursorem jonów metalu. Związki RsGa tworzą słabsze wiązania koordynacyjne z grupami F i O w porównaniu ze związkami glinu i indu ze względu na to, że mają tendencję do występowania w postaci monomerycznej, podczas gdy związki glinu i indu zawsze występują w postaci zasocjowanej lub w kompleksach z donorami elektronów. Słabsze wiązania galu z powierzchniowymi grupami są przyczyną usuwania związków galu z powierzchni w trakcie wymywania rozpuszczalnikiem.By carrying out the process according to the invention, titanium carbide layers uniformly coated with metal oxide nanoparticles are obtained. For such a material, the notation T13C2 / M2O3 can be taken (M = group 13 metal of the periodic table selected from the aluminum, gallium and indium group. Exemplary SEM photos show titanium carbide layers before modification (Fig. 1a) and photos of Ti3C2 / Al2O3 materials (Fig. 1 b) Ti3C2 / Ga2O3 (Fig. 1 c), Ti3C2 / ln2O3 (Fig. 1 d). Photos of Ti3C2 / Al2O3 and Ti3C2 / ln2O3 composites show titanium carbide layers evenly covered with AI2O3 and Ιη2θ3 nanoparticles, while Ga2Os nanoparticles are on the surface titanium carbide in a small amount. is that they tend to exist in monomeric form, while aluminum and indium compounds always exist in associated form or in complexes with electron donors. u with surface groups cause removal of gallium compounds from the surface during solvent washout.

Badania EDS wykazały znaczny wzrost ilości atomów glinu na powierzchni warstw T13C2 modyfikowanych nanotlenkiem glinu w porównaniu z niemodyfikowanym T13C2 (Fig. 2 i 3, Tabela 1 i 2).EDS studies showed a significant increase in the number of aluminum atoms on the surface of the T13C2 layers modified with aluminum nanoxide compared to the unmodified T13C2 (Figs. 2 and 3, Tables 1 and 2).

Tabela 1 Wyniki EDS otrzymane z pomiaru powierzchni warstw niemodyfikowanego T13C2Table 1 EDS results obtained from the surface area measurement of unmodified T13C2

pierwiastek element seria series C[at%] C [at%] C[wag%] C [wt%] C błąd[wag%] C error [wt%] tytan titanium K-seria K-series 40.48 40.48 66.09 66.09 6.34 6.34 Fluor Fluorine K-seria K-series 23.96 23.96 15.52 15.52 7.31 7.31 tlen oxygen K-seria K-series 16.57 16.57 9.04 9.04 5.08 5.08 węgiel coal K-seria K-series 15.93 15.93 6.53 6.53 3.43 3.43 glin aluminum K-seria K-series 3.06 3.06 2.81 2.81 0.53 0.53

Tabela 2 Wyniki EDS otrzymane z pomiaru powierzchni warstw niemodyfikowanego T13C2/AI2O3Table 2 EDS results obtained from surface area measurements of unmodified T13C2 / Al2O3

pierwiastek element seria series C[at%] C [at%] C[wag%] C [wt%] C błąd[wag%] C error [wt%] tytan titanium K-seria K-series 16.23 16.23 35.89 35.89 1.29 1.29 Fluor Fluorine K-seria K-series 25.04 25.04 21.97 21.97 3.42 3.42 tlen oxygen K-seria K-series 30.69 30.69 20.68 20.68 3.62 3.62 węgiel coal K-seria K-series 12.45 12.45 22.44. 22.44. 3.43 3.43 glin aluminum K-seria K-series 5.03 5.03 6.27 6.27 0.38 0.38 krzem silicon K-seria K-series 0.51 0.51 0.66 0.66 0.06 0.06 chlor chlorine k-seria k-series 0.05 0.05 0.08 0.08 0.03 0.03

Świadczy to o tym, że powierzchnia T13C2 została zmodyfikowana związkami glinu. Badania EDS potwierdziły obecność galu na powierzchni Ti3C2/Ga2O3, jednak występuje on w ilości 2.08% wag. (Fig. 4, Tabela 3).This proves that the T13C2 surface has been modified with aluminum compounds. EDS tests confirmed the presence of gallium on the Ti3C2 / Ga2O3 surface, however, it is present in the amount of 2.08 wt.%. (Fig. 4, Table 3).

PL 239 048 Β1PL 239 048 Β1

Tabela 3. Wyniki EDS otrzymane z pomiaru powierzchni warstw T13O2 modyfikowanego nanotlenkiem galu Ti3C2/Ga2O3Table 3. EDS results obtained from the measurement of the surface of T13O2 layers modified with Ti3C2 / Ga2O3 gallium nanoxide

pierwiastek element seria series C[at%] C [at%] C[wag%] C [wt%] C błąd[wag%] C error [wt%] tytan titanium K-seria K-series 29.30 29.30 56.30 56.30 6.86 6.86 Fluor Fluorine K-seria K-series 17.36 17.36 13.23 13.23 7.91 7.91 tlen oxygen K-seria K-series 14.29 14.29 9.17 9.17 6.33 6.33 węgiel coal K-seria K-series 37.07 37.07 17.87 17.87 9.90 9.90 glin aluminum K-seria K-series 1.24 1.24 1.35 1.35 0.36 0.36 gai gai K-seria K-series 0.74 0.74 2.08 2.08 0.65 0.65

wszystkich pierwiastków na powierzchni. Ind występuje na powierzchni TisCz/^Os w ilości 5.92% wag (Fig. 5, Tabela 4).all elements on the surface. The Indium is present on the TisCz / 3O2 surface in an amount of 5.92 wt% (Fig. 5, Table 4).

Tabela 4. Wyniki EDS otrzymane z pomiaru powierzchni warstw T13O2 modyfikowanego nanotlenkiem indu TisCz/InzOsTable 4. EDS results obtained from the measurement of the surface of T13O2 layers modified with indium nanoxide TisCz / InzOs

pierwiastek element seria series C[at%] C [at%] C[wag%] C [wt%] C bład[wag%] C error [weight%] tytan titanium K-seria K-series 37.95 37.95 56.30 56.30 1.29 1.29 Fluor Fluorine K-seria K-series 15.11 15.11 10.50 10.50 1.79 1.79 tlen oxygen K-seria K-series 31.52 31.52 17.31 17.31 2.89 2.89 węgiel coal K-seria K-series 20.88 20.88 8.61 8.61 1.43 1.43 glin aluminum K-seria K-series 1.70 1.70 1.57 1.57 0.12 0.12 ind indium K-seria K-series 23.32 23.32 5.92 5.92 0.84 0.84 magnez magnesium K-seria K-series 0.41 0.41 0.34 0.34 0.05 0.05 krzem silicon K-seria K-series 0.23 0.23 0.22 0.22 0,04 0.04 chlor chlorine K-seria K-series 0.14 0.14 0.17 0.17 0.04 0.04

Badania termograwimetryczne T13C2 wskazują na ubytek masy 8,6% do 200°C a całkowity ubytek masy w zakresie od temperatury pokojowej do 1000°C wynosi 26,8%, natomiast dla T13C2/AI2O3 ubytki masy są mniejsze i wynoszą odpowiednio 6,9% i 23,6% wag., co świadczy o trwałym związaniu grup powierzchniowych przez glin i zabezpieczeniu ich przed oderwaniem się od powierzchni węglika tytanu. Tlenek glinu jest nielotny i dlatego ubytek masy dla T13C2/AI2O3 jest mniejszy w porównaniu z ubytkiem dla T13C. Dla Ti3C2/Ga2O3, podobnie jak dla T13C2/AI2O3, ubytek masy do 200°C jest mniejszy niż dla T13C2 i wynosi 3,7% a w temperaturze 1000°C osiąga wartość 23,2% prawie taką samą jak T13C2/AI2O3. Z kolei dla TisCz/I^Os krzywa termograwimetryczna ma inny przebieg. W zakresie do 1000°C można wyróżnić przynajmniej 4 ubytki mas a całkowity ubytek przy 1000°C wynosi 45,9% wag. Tak duży ubytek masy świadczy o istnieniu na powierzchni Ti3C2/ln2O3 dużej ilości grup organicznych, które nie przereagowały z wilgocią i tlenem z powietrza. Jest to zgodne z obserwacją, że związki alkilowe indu są mniej reaktywne niż związki glinu i galu.Thermogravimetric tests on T13C2 indicate a weight loss of 8.6% to 200 ° C and the total weight loss in the range from room temperature to 1000 ° C is 26.8%, while for T13C2 / Al2O3 the weight loss is smaller and amounts to 6.9%, respectively % and 23.6% by weight, which proves that aluminum permanently binds the surface groups and protects them against detachment from the titanium carbide surface. Alumina is non-volatile and therefore the weight loss for T13C2 / Al2O3 is lower compared to the loss for T13C. For Ti3C2 / Ga2O3, as for T13C2 / Al2O3, the weight loss up to 200 ° C is lower than for T13C2 and amounts to 3.7%, and at 1000 ° C it reaches a value of 23.2%, almost the same as for T13C2 / Al2O3. On the other hand, for TisCz / I ^ Os, the thermogravimetric curve has a different course. In the range up to 1000 ° C, at least 4 weight losses can be distinguished and the total weight loss at 1000 ° C is 45.9 wt.%. Such a large loss of mass indicates the existence of a large number of organic groups on the Ti3C2 / ln2O3 surface, which did not react with moisture and oxygen from the air. This is consistent with the observation that indium alkyl compounds are less reactive than aluminum and gallium compounds.

Istota wynalazku objaśniona jest w przykładach wykonania:The essence of the invention is explained in the following examples:

Przykład 1. Do zawiesiny 0,50 g T13C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej EtsAl (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano TisCz/AbOs w postaci czarnego osadu.EXAMPLE 1 To a suspension of 0.50 g T13C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature EtsAl (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. TisCz / AbOs were obtained in the form of a black solid.

Przykład 2. Do zawiesiny 0,50 g T13C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej EtsGa (1 cm3,1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano TisC2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 2 To a suspension of 0.50 g T13C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature ETSG (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. TisC2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

P r z y k ł a d 3. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej MesAl (1 cm3, 0,75 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Inl2O3 w postaci czarnego osadu.EXAMPLE 3 To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Mesale (1 cm 3, 0.75 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Inl2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 4. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Me3Al (1 cm3, 0,75 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 4. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added Me3Al (1 cm 3, 0.75 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 5. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Me3Ga (1 cm3, 1,13 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.EXAMPLE 5 To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Me3Ga (1 cm 3, 1.13 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 6. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Me3ln (1 cm3, 1,57 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i u sunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/ln2O3 w postaci czarnego osadu.Example 6. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Me3ln (1 cm 3, 1.57 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed, and then the precipitate was washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 7. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 heksanu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia heksanu 68°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 heksanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 7. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of hexane was added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours under reflux of hexane of 68 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of hexane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 8. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 heksanu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia heksanu 68°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 heksanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 8 To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of hexane was added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours under reflux of hexane of 68 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of hexane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 9. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 heksanu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia heksanu 68°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 heksanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 9 To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 cm 3 of hexane, Et 3 Al (1 cm 3, 0.83 g) was added at room temperature and heated for 2 hours at the reflux temperature of hexane at 68 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of hexane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 10. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chloroformu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chloroformu 61 °C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chloroformu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/AhO3 w postaci czarnego osadu.Example 10. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of chloroform was added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours under reflux of chloroform, 61 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of chloroform. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / AhO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 11. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chloroformu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chloroformu 61 °C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chloroformu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 11. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of chloroform was added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours under reflux of chloroform, 61 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of chloroform. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

P r z y k ł a d 12. Do zawiesiny 0,50 g TisCz w 5 cm3 chloroformu dodano w temperaturze pokojowej Et3In (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chloroformu 61 °C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chloroformu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 12 To a suspension of 0.50 g of TisCz in 5 cm 3 of chloroform, Et 3 In (1 cm 3, 1.38 g) was added at room temperature and heated for 2 hours at the reflux temperature of the chloroform at 61 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of chloroform. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 13. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/AbO3 w postaci czarnego osadu.Example 13. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / AbO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 14. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 14. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours under reflux of toluene to 110 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 15. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia toluenu 110°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/ln2O3 w postaci czarnego osadu.Example 15 To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 cm 3 of toluene, Et 3 In (1 cm 3, 1.38 g) was added at room temperature and heated for 2 hours at the reflux temperature of toluene at 110 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 16. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 eteru dietylowego dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia eteru 36°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 eteru. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/AbO3 w postaci czarnego osadu.Example 16. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of diethyl ether were added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours at reflux temperature of ether 36 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and discarded and then washed with 5 cm 3 of ether. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / AbO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 17. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 eteru dietylowego dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia eteru 36°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 eteru. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 17. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of diethyl ether were added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours at reflux temperature of ether 36 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and discarded and then washed with 5 cm 3 of ether. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 18. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 eteru dietylowego dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia eteru 36°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 eteru. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 2-7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/ln2O3 w postaci czarnego osadu.Example 18. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of diethyl ether were added at room temperature Et3ln (1 cm 3, 1.38 g) and heated for 2 hours at reflux temperature of ether 36 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and discarded and then washed with 5 cm 3 of ether. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 2-7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 19. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 tetrahydrofuranu dodano w temperaturze pokojowej i-Bu3AI (1 cm3, 0,79 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia tetrahydrofuranu 66°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 tetrahydrofuranu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2lAl2O3 w postaci czarnego osadu.Example 19. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of tetrahydrofuran at room temperature and-Bu3AI (1 cm 3, 0.79 g) and heated for 2 hours at the reflux temperature of tetrahydrofuran, 66 ° C to reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of tetrahydrofuran. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2lAl2O3 was obtained in the form of a black solid.

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

P r z y k ł a d 20. Do zawiesiny 0,50 g TisCz w 5 cm3 tetrahydrofuranu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g i-Bu3Ga i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia tetrahydrofuranu 66°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 tetrahydrofuranu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 20. To a suspension of 0.50 g TisCz in 5 cm 3 of tetrahydrofuran was added 0.50 g of i-Bu3Ga and heated for 2 hours at the reflux temperature of tetrahydrofuran, 66 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of tetrahydrofuran. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 21. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 tetrahydrofuranu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g i-Bu3ln i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia tetrahydrofuranu 66°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 tetrahydrofuranu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/ln2O3 w postaci czarnego osadu.Example 21 To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 ml of tetrahydrofuran, 0.50 g of i-Bu 3 In was added at room temperature and heated for 2 hours at the reflux temperature of tetrahydrofuran at 66 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of tetrahydrofuran. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 22. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 cyklo-heksanu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g i-Pr3AI i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia cyklo-heksanu 81°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 cyklo-heksanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 22. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of cyclo-hexane was added at room temperature 0.50 g of i-Pr3AI and heated for 2 hours at reflux cyclo-hexane of 81 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of cyclohexane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 23. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 cyklo-heksanu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g i-Pr3Ga i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia cyklo-heksanu 81°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 cyklo-heksanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 23. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of cyclo-hexane was added at room temperature 0.50 g of i-Pr3Ga and heated for 2 hours at reflux cyclo-hexane of 81 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of cyclohexane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 24. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 cyklo-heksanu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g i-Pr3In i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia cyklo-heksanu 81 °C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 cyklo-heksanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 24. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of cyclo-hexane was added at room temperature 0.50 g of i-Pr3In and heated for 2 hours at reflux cyclo-hexane of 81 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of cyclohexane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 25. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C w 5 cm3 n-dekanu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g t-Bu3AI i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze 100°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 n-dekanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/AbO3 w postaci czarnego osadu.Example 25. To a suspension of 0.50 g Ti3C in 5 cm 3 of n-decane was added at room temperature 0.50 g of t-Bu3AI and heated for 2 hours at 100 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and discarded and then washed with 5 cm 3 of n-decane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / AbO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 26. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 n-dekanu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g t-Bu3Ga i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze 100°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 n-dekanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 26. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of n-decane was added at room temperature 0.50 g of t-Bu3Ga and heated for 2 hours at 100 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and discarded and then washed with 5 cm 3 of n-decane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 27. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 n-dekanu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g t-Bu3ln i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze 100°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 n-dekanu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 27. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of n-decane was added at room temperature 0.50 g of t-Bu3ln and heated for 2 hours at 100 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and discarded and then washed with 5 cm 3 of n-decane. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

P r z y k ł a d 28. Do zawiesiny 0,50 g TisCz w 5 cm3 eteru dibutylowego dodano w temperaturze pokojowej Et3Al (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia eteru dibutylowego 140°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 eteru dibutylowego. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 28 To a suspension of 0.50 g of TisCz in 5 cm 3 of dibutyl ether was added Et 3 Al (1 cm 3, 0.83 g) at room temperature and heated for 2 hours at the reflux temperature of 140 ° C in dibutyl ether. . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of dibutyl ether. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 29. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 eteru dibutylowego dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia eteru dibutylowego 140°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 eteru dibutylowego. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 29. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of dibutyl ether was added Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours at reflux dibutyl ether 140 ° C under reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of dibutyl ether. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 30. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 eteru dibutylowego dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia eteru dibutylowego 140°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 eteru dibutylowego. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 30. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of dibutyl ether was added Et3ln (1 cm 3, 1.38 g) and heated for 2 hours at reflux dibutyl ether 140 ° C under reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of dibutyl ether. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to air humidity and oxygen for 7 days. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 31. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorku metylenu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chlorku metylenu 39°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorku metylenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 70°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 31. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of methylene chloride is added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours at the boiling point of methylene chloride is 39 ° C to reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of methylene chloride. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 70 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 32. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorku metylenu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chlorku metylenu 39°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorku metylenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 70°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 32. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of methylene chloride is added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours at the boiling point of methylene chloride is 39 ° C to reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of methylene chloride. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 70 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 33. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorku metylenu dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chlorku metylenu 39°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorku metylenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 70°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 33. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of methylene chloride is added at room temperature Et3ln (1 cm 3, 1.38 g) and heated for 2 hours at the boiling point of methylene chloride is 39 ° C to reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm 3 of methylene chloride. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 70 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 34. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2/A w 5 cm3 jodku metylu Mel dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia jodku metylu Mel 42°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 jodku metylu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 34. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 / A 5 cm 3 of methyl iodide Mel was added Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours at reflux temperature methyl iodide Mel 42 ° C under reflux condenser. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of methyl iodide. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 35. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 jodku metylu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia jodku metylu 42°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 jodku metylu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 35. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of methyl iodide were added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours at reflux temperature methyl iodide of 42 ° C to reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of methyl iodide. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

PL 239 048 B1PL 239 048 B1

P r z y k ł a d 36. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 jodku metylu dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia jodku metylu 42°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 jodku metylu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 36. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of methyl iodide were added at room temperature Et3ln (1 cm 3, 1.38 g) and heated for 2 hours at reflux temperature methyl iodide of 42 ° C to reflux . After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of methyl iodide. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 37. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorobenzenu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chlorobenzenu 131°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/AhO3 w postaci czarnego osadu.Example 37. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of chlorobenzene was added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and heated for 2 hours at the reflux temperature of chlorobenzene of 131 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of chlorobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / AhO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 38. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorobenzenu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chlorobenzenu 131°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 38. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of chlorobenzene was added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and heated for 2 hours at the reflux temperature of chlorobenzene of 131 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of chlorobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 39. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorobenzenu dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia chlorobenzenu 131°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 jodku metylu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 39 To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 cm 3 of chlorobenzene, Et 3 In (1 cm 3, 1.38 g) was added at room temperature and heated for 2 hours at the reflux temperature of chlorobenzene at 131 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of methyl iodide. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 40. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Et3AI (1 cm3, 0,83 g) i pozostawiono 24 godziny w temperaturze pokojowej mieszając. Następnie zdekantowano ciecz i usunięto i przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 70°C w ciągu 0,5 godz. Otrzymano Ti3C2/AhO3 w postaci czarnego osadu.Example 40. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Et3AI (1 cm 3, 0.83 g) and allowed to stand 24 hours at room temperature with stirring. The liquid was then decanted and the precipitate was removed and washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 70 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / AhO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 41. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Et3Ga (1 cm3, 1,07 g) i pozostawiono 24 godziny w temperaturze pokojowej mieszając. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto i przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 70°C w ciągu 0,5 godz. Otrzymano Ti3C2/GaO3 w postaci czarnego osadu.Example 41. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of toluene was added at room temperature Et3Ga (1 cm 3, 1.07 g) and allowed to stand 24 hours at room temperature with stirring. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 70 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / GaO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 42. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 toluenu dodano w temperaturze pokojowej Et3ln (1 cm3, 1,38 g) i pozostawiono 24 godziny w temperaturze pokojowej mieszając. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto i przemyto osad 5 cm3 toluenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 70°C w ciągu 0,5 godz. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 42. To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 cm 3 of toluene was added Et 3 In (1 cm 3, 1.38 g) at room temperature and left for 24 hours at room temperature with stirring. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and washed with 5 cm 3 of toluene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 70 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 43. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorobenzenu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6H5)3Al i ogrzewano przez 1 godzinę w temperaturze wrzenia chlorobenzenu 131°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/Al2O3 w postaci czarnego osadu.Example 43 To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 cm 3 of chlorobenzene, 0.50 g of (C 6 H 5) 3 Al was added at room temperature and heated for 1 hour at the reflux temperature of chlorobenzene at 131 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and removed and then washed with 5 cm <3> of chlorobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / Al2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 44. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorobenzenu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6H5)3Ga i ogrzewano przez 1 godzinę w temperaturze wrzenia chlorobenzenu 131°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowanoExample 44. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of chlorobenzene was added 0.50 g of (C6H5) 3ga and heated for 1 hour at the boiling point of chlorobenzene of 131 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, decantation was carried out

PL 239 048 B1 ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.The liquid was removed and the precipitate was washed with 5 cm 3 of chlorobenzene and then washed. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 45. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 chlorobenzenu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6Hs)3In i ogrzewano przez 1 godzinę w temperaturze wrzenia chlorobenzenu 131°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 chlorobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 50°C przez 1 godzinę. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 45 To a suspension of 0.50 g of Ti 3 Cl 2 in 5 ml of chlorobenzene, 0.50 g of (C 6 H 5) 3 In was added at room temperature and heated for 1 hour at the reflux temperature of chlorobenzene at 131 ° C. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of chlorobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 50 ° C for 1 hour. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 46. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 tetrahydrofuranu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6HsCH2)3AI i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia tetrahydrofuranu 66°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 tetrahydrofuranu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/AhO3 w postaci czarnego osadu.Example 46. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of tetrahydrofuran was added 0.50 g (C6HsCH2) 3AI and heated for 2 hours at the reflux temperature of tetrahydrofuran, 66 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of tetrahydrofuran. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / AhO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 47. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 tetrahydrofuranu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6HsCH2)3Ga i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia tetrahydrofuranu 66°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 tetrahydrofuranu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 47. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of tetrahydrofuran was added 0.50 g (C6HsCH2) 3ga and heated for 2 hours at the reflux temperature of tetrahydrofuran, 66 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of tetrahydrofuran. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 48. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 tetrahydrofuranu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6HsCH2)3In i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia tetrahydrofuranu 66°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 tetrahydrofuranu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 48. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of tetrahydrofuran was added 0.50 g (C6HsCH2) 3in and heated for 2 hours at the reflux temperature of tetrahydrofuran, 66 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of tetrahydrofuran. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 49. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 bromobenzenu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6HsCH2)3AI i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia bromobenzenu 156°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 bromobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/AhO3 w postaci czarnego osadu.Example 49. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of bromobenzene was added at room temperature 0.50 g (C6HsCH2) 3AI and heated for 2 hours at reflux bromobenzene 156 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of bromobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / AhO3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 50. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 bromobenzenu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6HsCH2)3Ga i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia bromobenzenu 156°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 bromobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/Ga2O3 w postaci czarnego osadu.Example 50. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of bromobenzene was added at room temperature 0.50 g (C6HsCH2) 3ga and heated for 2 hours at reflux bromobenzene 156 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of bromobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / Ga2O3 was obtained in the form of a black solid.

P r z y k ł a d 51. Do zawiesiny 0,50 g Ti3C2 w 5 cm3 bromobenzenu dodano w temperaturze pokojowej 0,50 g (C6HsCH2)3In i ogrzewano przez 2 godziny w temperaturze wrzenia bromobenzenu 156°C pod chłodnicą zwrotną. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej zdekantowano ciecz i usunięto a następnie przemyto osad 5 cm3 bromobenzenu. Operacje wykonywano w atmosferze gazu obojętnego. Osad wysuszono pod próżnią i wystawiono na działanie wilgoci i tlenu z powietrza na okres 7 dni a następnie wygrzewano w piecu w temperaturze 100°C przez 0,5 godziny. Otrzymano Ti3C2/In2O3 w postaci czarnego osadu.Example 51. To a suspension of 0.50 g Ti3C2 in 5 cm 3 of bromobenzene was added at room temperature 0.50 g (C6HsCH2) 3in and heated for 2 hours at reflux bromobenzene 156 ° C under reflux. After cooling the reaction mixture to room temperature, the liquid was decanted and the precipitate was removed and then washed with 5 cm 3 of bromobenzene. The operations were performed under an inert gas atmosphere. The pellet was dried in vacuo and exposed to moisture and oxygen from the air for 7 days and then heated in an oven at 100 ° C for 0.5 hours. Ti3C2 / In2O3 was obtained in the form of a black solid.

Claims (4)

1:3,14.1: 3.14. 1:2,26, krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2:związek metaloorganiczny indu od 1:1 do1: 2.26, crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2: indium organometallic compound from 1: 1 to 1. Sposób otrzymywania krystalicznego dwuwymiarowego węglika tytanu T13C2 modyfikowanego powierzchniowo tlenkiem metalu grupy 13 układu okresowego wybranym z grupy glin, gal i ind, znamienny tym, że w atmosferze azotu lub argonu do ciekłego rozpuszczalnika organicznego wybranego z grupy węglowodorów zawierających od 5 do 18 atomów węgla lub eterów zawierających od 4 do 16 atomów węgla lub halogenowęglowodorów zawierających od 1 do 18 atomów węgla dodaje się węglik tytanu i związek metaloorganiczny R3M, gdzie R oznacza podstawnik alkilowy i/lub aromatyczny o ilości atomów węgla od 1 do 15 a M oznacza metal grupy 13 układu okresowego wybrany z grupy glin, gal i ind, przy czym używany związek metaloorganiczny R3M, gdzie R i M mają podane powyżej znaczenie posiada zdolność reagowania z grupami OH i tworzenia wiązań koordynacyjnych z grupami F i O a stosowany rozpuszczalnik jest odwodniony i odtleniony, następnie węglik tytanu z roztworem związku metaloorganicznego ogrzewa się w zakresie temperatur od pokojowej do 200°C w ciągu 0,5-24 godzin i po reakcji rozpuszczalnik usuwa się poprzez dekantację znad osadu zmodyfikowanego węglika tytanu i przemywa się rozpuszczalnikiem tym samym, w którym prowadzono reakcję lub innym, z osadu usuwa się resztę rozpuszczalnika w próżni i wystawia się na działanie powietrza lub tlenu a tak otrzymany materiał stosuje się bez dalszej obróbki lub poddaje się obróbce termicznej w suszarce lub piecu, przy czym stosuje się związki w następujących wzajemnych proporcjach wagowych:1. A method of obtaining crystalline two-dimensional titanium carbide T13C2 surface-modified with a metal oxide of group 13 of the periodic table selected from the group of aluminum, gallium and indium, characterized in that under nitrogen or argon atmosphere to a liquid organic solvent selected from the group of hydrocarbons containing from 5 to 18 carbon atoms or ethers containing from 4 to 16 carbon atoms or halogen hydrocarbons containing from 1 to 18 carbon atoms, titanium carbide and organometallic compound R3M are added, where R is an alkyl and / or aromatic substituent with carbon atoms from 1 to 15 and M is a group 13 metal of the Periodic Table selected from the group of aluminum, gallium and indium, the used organometallic compound R3M, where R and M are as defined above, has the ability to react with the OH groups and form coordination bonds with the F and O groups, and the solvent used is dehydrated and deoxygenated, then The titanium carbide with the organometallic compound solution is heated in the te range room temperature from room temperature to 200 ° C for 0.5-24 hours and after the reaction, the solvent is removed by decanting the modified titanium carbide sediment and washed with the same solvent used for the reaction or otherwise, the rest of the solvent is removed from the sediment in vacuo and exposed to air or oxygen and the material so obtained is either used without further treatment, or is thermally treated in an oven or oven, the compounds being used in the following proportions by weight to one another: krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2:związek metaloorganiczny glinu od 1:1 do 1:1,66, krystaliczny dwuwymiarowy węglik tytanu Ti3C2:związek metaloorganiczny galu od 1:1 docrystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2: aluminum organometallic compound from 1: 1 to 1: 1.66, crystalline two-dimensional titanium carbide Ti3C2: gallium organometallic compound from 1: 1 to 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że grupa alkilowa jest grupą metylową lub etylową.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the alkyl group is a methyl or ethyl group. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik używa się toluen a ogrzewanie węglika tytanu ze związkiem metaloorganicznym prowadzi się w temperaturze wrzenia toluenu przez 2 godziny.3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the solvent is toluene and the heating of the titanium carbide with the organometallic compound is carried out at the boiling point of toluene for 2 hours. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że utlenianie/hydrolizę związku metaloorganicznego przyłączonego do powierzchni węglika tytanu prowadzi się poprzez wystawienie próbki na działanie powietrza o względnej wilgotności 30-70% i poddaje się obróbce termicznej w temperaturze 100°C w ciągu 0,5 godz.4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the oxidation / hydrolysis of the organometallic compound attached to the titanium carbide surface is carried out by exposing the sample to air with a relative humidity of 30-70% and subjecting to a thermal treatment at 100 ° C for 0.5 h.
PL424902A 2018-03-07 2018-03-07 Two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> and method for obtaining two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> PL239048B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424902A PL239048B1 (en) 2018-03-07 2018-03-07 Two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> and method for obtaining two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424902A PL239048B1 (en) 2018-03-07 2018-03-07 Two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> and method for obtaining two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL424902A1 PL424902A1 (en) 2019-09-09
PL239048B1 true PL239048B1 (en) 2021-11-02

Family

ID=67844614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL424902A PL239048B1 (en) 2018-03-07 2018-03-07 Two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> and method for obtaining two-dimensional crystalline surface-modified titanium carbide Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL239048B1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL227754B1 (en) * 2015-02-26 2018-01-31 Politechnika Warszawska The method of obtaining modified graphene flakes and surface-modified graphene flakes

Also Published As

Publication number Publication date
PL424902A1 (en) 2019-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhu et al. Further construction of MnO2 composite through in-situ growth on MXene surface modified by carbon coating with outstanding catalytic properties on thermal decomposition of ammonium perchlorate
Pang et al. Few-layer MoS2 anchored at nitrogen-doped carbon ribbons for sodium-ion battery anodes with high rate performance
Dai et al. Recent advances in molybdenum-based materials for lithium-sulfur batteries
Zhang et al. Synthesis of SnS nanoparticle-modified MXene (Ti3C2Tx) composites for enhanced sodium storage
Qiu et al. Current progress in black phosphorus materials and their applications in electrochemical energy storage
Thangappan et al. Graphene decorated with MoS2 nanosheets: a synergetic energy storage composite electrode for supercapacitor applications
Lv et al. A fast and mild method to prepare d-Ti3C2Tx/ZnO composites at room temperature with excellent catalytic performance
Zhang et al. Layer-controllable WS2-reduced graphene oxide hybrid nanosheets with high electrocatalytic activity for hydrogen evolution
Li et al. N-doped TiO2 nanotubes/N-doped graphene nanosheets composites as high performance anode materials in lithium-ion battery
Kim et al. Molten salts approach of metal-organic framework-derived nitrogen-doped porous carbon as sulfur host for lithium-sulfur batteries
Ridley et al. MXene-derived bilayered vanadium oxides with enhanced stability in Li-ion batteries
CN104835654B (en) A kind of three-dimensional nitrogen-doped graphene/molybendum disulfide complexes and preparation method thereof
Ishaq et al. Fluorinated graphene-supported Nickel-Cobalt-Iron nitride nanoparticles as a promising hybrid electrode for supercapacitor applications
He et al. Growth of TiO2 nanorod arrays on reduced graphene oxide with enhanced lithium-ion storage
Garakani et al. Controlled synthesis of cobalt carbonate/graphene composites with excellent supercapacitive performance and pseudocapacitive characteristics
Zhao et al. Few-layer large Ti3C2T x sheets exfoliated by NaHF2 and applied to the sodium-ion battery
KR20120045411A (en) Spinel type li4ti5o12/reduced graphite oxide(graphene) composite and method for preparing the composite
Goswami et al. Two‐dimensional MXenes: fundamentals, characteristics, synthesis methods, processing, compositions, structure, and applications
TW201210937A (en) Producing two-dimensional sandwich nanomaterials based on graphene
Majeed et al. Metal–organic framework mediated nickel doped copper ferrite for superior lithium storage
Zhao et al. In-situ synthesis of MXene/ZnCo2O4 nanocomposite with enhanced catalytic activity on thermal decomposition of ammonium perchlorate
Ding et al. FeS2 microspheres wrapped by N-doped rGO from an Fe-based ionic liquid precursor for rechargeable lithium ion batteries
Zhang et al. TiO2–MoS2 hybrid nano composites with 3D network architecture as binder-free flexible electrodes for lithium ion batteries
KR20140073720A (en) Transition metal oxide/graphene nanocomposite and manufacturing method thereof
Liu et al. Bimetal cobalt-zinc MOF and its derivatives as anode materials for lithium-ion batteries