CN110304613A - 一种二维超薄金属氮化物纳米片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明采用的原料包括氯化铵的水溶液、合成g‑C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物，在冷冻干燥之后，通过简单的空气煅烧反应，具有原子级别分散的过渡金属离子可以原位嫁接在g‑C3N4超薄纳米片上，在随后的氨气退火反应中，g‑C3N4骨架可以作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点，从而实现分子级别空间限域的氮化反应，高效率的制备出比表面积较大的金属氮化物纳米片。该制备过程不需要大型设备和苛刻的反应条件，原料廉价易得，成本低，工艺简单，产率高，制得的金属氮化物纳米片的粉体纯度高、厚度薄且比表面积大，易于大批量生产。

Description

一种二维超薄金属氮化物纳米片及其制备方法
技术领域
本发明涉及制备二维纳米材料粉体的技术领域，尤其涉及一种二维超薄金属氮化物纳米片及其制备方法。
背景技术
过渡金属氮化物具有独特的电学性质和催化性质，可以广泛的应用于能源存储和转换领域，比如可以用作超级电容器电极、电催化剂或催化剂的载体等，是一类非常重要的材料。
具体来说，过渡金属氮化物一般都有比较高的导电性，有利于电子的传输，被广泛用作电极材料或者电催化中催化剂的载体，能够极大地改善电极的性质。此外，一些过渡金属氮化物材料具有很好的电催化分解水和氧还原的催化性质，这一独特的性质使其作为重要的催化剂在日常生活和工业生产中有着重要的应用潜力和价值。随着人们对二维金属氮化物性质了解的进一步深入，二维金属氮化物的应用领域与应用方式必将被大大拓宽，产生显著的社会效益和经济效益。
其中，由过渡金属氮化物制备的超薄纳米片便是受到人们特别的关注。然而，到目前为止，具有高质量的过渡金属氮化物纳米片难以通过前驱物行貌导向直接得到，经常使得最终得到的氮化物团聚，因而，得到的金属氮化物纳米片的比表面积很小、厚度很大，纯度较低且产量不高，很难实现高比表面积的金属氮化物纳米片的规模化生产。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种二维超薄金属氮化物纳米片及其制备方法，由这种制备方法制得的二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积较大、厚度较薄且纯度较高。
本发明提供了一种二维超薄金属氮化物纳米片的制备方法，包括：
A)将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液冷冻干燥后，煅烧得到混合粉末；
C)将所述混合粉末在氨气的气氛中进行退火后，得到二维超薄金属氮化物纳米片。
优选的，所述合成g-C3N4的前驱体选自尿素、硫脲、三聚氰胺和二氰二胺中的一种或几种。
优选的，所述含过渡金属元素的化合物选自过渡金属卤化物、过渡金属硝酸盐、过渡金属硫酸盐和过渡金属配合物中的一种或几种；且所述含过渡金属元素的化合物溶于氯化铵的水溶液。
优选的，所述含过渡金属元素的化合物选自四氯化钛、五氯化钼、四氯化钨、和四氯化钒中的一种或几种。
优选的，所述氯化铵的水溶液的浓度为4.0～5.0mol/L。
优选的，所述合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物的质量比为1～1.2：1～3；
所述合成g-C3N4的前驱体和所述氯化铵的水溶液的用量比为1～1.2g：0.03～0.04L。
优选的，所述冷冻干燥的温度为-40～-50℃，所述冷冻干燥的时间为36～48h。
优选的，所述煅烧的温度为530～550℃，所述煅烧的时间为4～6h。
优选的，所述退火的温度为700～800℃，所述退火的时间为1～2h。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的二维超薄金属氮化物纳米片；
所述二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积为160.1～170.5m2/g；
所述二维超薄金属氮化物纳米片的厚度为2.0～5.0nm。
本发明提供了一种二维超薄金属氮化物纳米片的制备方法，包括：
A)将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液冷冻干燥后，煅烧得到混合粉末；
C)将所述混合粉末在氨气的气氛中进行退火，得到二维超薄金属氮化物纳米片。
本发明采用的原料包括氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物，冷冻干燥后得到的氯化铵粉末在煅烧阶段作为气体模板，高温分解产生氨气和氯化氢，会促进高比表面积g-C3N4纳米片的形成。合成g-C3N4的前驱体在退火过程中作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点。在冷冻干燥之后，通过简单的空气煅烧反应，具有原子级别分散的过渡金属离子可以原位嫁接在g-C3N4超薄纳米片上，在随后的氨气退火反应中，g-C3N4骨架可以作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点，从而实现分子级别空间限域的氮化反应，高效率的制备出比表面积较大的金属氮化物纳米片。
该制备过程不需要大型设备和苛刻的反应条件，原料廉价易得，成本低，工艺简单，产率高，制得的金属氮化物纳米片的粉体纯度高、厚度薄且比表面积大，易于大批量生产。
实验结果表明，本发明制备的二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积为160.1～170.5m2/g，比表面积较大；二维超薄金属氮化物纳米片的厚度为2.0～5.0nm，厚度较薄；同时，得到的二维超薄金属氮化物纳米片的纯度不低于99.8％，纯度较高。
附图说明
图1为本发明实施例1的TiN超薄纳米片的黑色粉末的XRD图；
图2为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的TEM图；
图3为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的EELS-mapping分布图；
图4为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的AFM图；
图5为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的氮气吸附-脱附等温线图；
图6为本发明实施例2制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的TEM图；
图7为本发明实施例3制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的TEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种二维超薄金属氮化物纳米片的制备方法，包括：
A)将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液冷冻干燥后，煅烧得到混合粉末；
C)将所述混合粉末在氨气的气氛中进行退火后，得到二维超薄金属氮化物纳米片。
本发明先将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合，得到混合溶液。具体的，优选为：将合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物溶于氯化铵的水溶液中，得到混合溶液。
本发明对所述氯化铵的水溶液的配制方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水溶液的配制方法即可。本发明优选为将固体氯化铵与去离子水混合，得到氯化铵的水溶液。本发明对所述氯化铵的水溶液的浓度并无特殊的限制，本发明优选为4.0～5.0mol/L。所述氯化铵的水溶液经冷冻干燥后得到的氯化铵粉末在煅烧阶段可以作为气体模板，高温分解产生氨气和氯化氢，会促进高比表面积g-C3N4纳米片的形成。
所述合成g-C3N4的前驱体优选为尿素、硫脲、三聚氰胺和二氰二胺中的一种或几种。合成g-C3N4的前驱体在退火过程中作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点。
所述含过渡金属元素的化合物作为合成二维超薄金属氮化物纳米片所需的金属离子前驱体，优选为过渡金属卤化物、过渡金属硝酸盐、过渡金属硫酸盐和过渡金属配合物中的一种或几种；且所述含过渡金属元素的化合物溶于氯化铵的水溶液。更优选为四氯化钛、五氯化钼、四氯化钨、和四氯化钒中的一种或几种。
本发明对上述所采用的原料组分的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
所述合成g-C3N4的前驱体和所述氯化铵的水溶液的用量比优选为1～1.2g：0.03～0.04L。在本发明的某些实施例中，所述合成g-C3N4的前驱体和所述氯化铵的水溶液的用量比为1g：0.03L、1.2g：0.03L、1.1g：0.04L或1.2g：0.04L。所述合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物的质量比优选为1～1.2：1～3。在本发明的某些实施例中，所述合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物的质量比为1：1.72、1.1：1.72或1.2：1.72。
在本发明中，将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合时，如果出现原料不易溶于水的情况，本发明优选为加热混合，然后冷却至室温后，得到混合溶液。本发明对所述加热的方法、温度和时间并无特殊的限制，能够将原料全部溶解即可。
得到的混合溶液优选为无色透明的混合溶液。
得到混合溶液后，将所述混合溶液冷冻干燥后，煅烧得到混合粉末。
所述冷冻干燥的温度优选为-40～-50℃。在本发明的某些实施例中，所述冷冻干燥的温度为-40℃或-50℃。所述冷冻干燥的时间优选为36～48h。在本发明的某些实施例中，所述冷冻干燥的时间为42h或48h。优选的，所述冷冻干燥开始进行后，中途不能停止，避免氯化铵吸水溶解，从而无法有效制得二维超薄金属氮化物纳米片。所述混合溶液经冷冻干燥后，得到的混合物颜色均匀，形态松软。在本发明的某些实施例中，冷冻干燥后得到的混合物为白色的粉末。
所述煅烧的温度优选为530～550℃。在本发明的某些实施例中，所述煅烧的温度为550℃、530℃或540℃。所述煅烧的时间优选为2～6h。在本发明的某些实施例中，所述煅烧的时间为2h或4h。所述煅烧的升温速率优选为3～5℃/min。在本发明的某些实施例中，所述煅烧的升温速率为3℃/min。本发明通过进一步控制煅烧的升温速率，可以更好地避免产物团聚或者形貌不均的问题，对于最终获得比表面积较大、厚度较薄且纯度较高的二维超薄金属氮化物纳米片有一定的促进作用。本发明对所述煅烧的容器并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的煅烧的容器即可，本发明优选为坩埚。在煅烧中，坩埚中的混合物优选占坩埚容积的2/3～3/4。在本发明的某些实施例中，所述坩埚中的混合物占坩埚容积的3/4。在煅烧阶段，冷冻干燥后得到的氯化铵粉末作为气体模板，高温分解产生氨气和氯化氢，会促进高比表面积g-C3N4纳米片的形成，具有原子级别分散的过渡金属离子可以原位嫁接在g-C3N4纳米片上。
所述煅烧后，优选将煅烧后的混合物自然冷却至室温，得到混合粉末。从宏观方面看，得到的混合粉末颜色均匀，形态松软；从微观看，得到的混合粉末的微观形态为超薄纳米片。在本发明的某些实施例中，所述混合粉末的宏观形态为砖红色的粉末。
然后，将所述混合粉末在氨气的气氛中进行退火，得到二维超薄金属氮化物纳米片。
所述退火的温度优选为700～800℃。在本发明的某些实施例中，所述退火的温度为700℃、800℃或750℃。所述退火的时间优选为1～2h。在本发明的某些实施例中，所述退火的时间为1h或2h。本发明通过进一步控制退火的时间，更有利于获得比表面积大的二维超薄金属氮化物纳米片。所述退火的升温速率优选为5～10℃/min。在本发明的某些实施例中，所述退火的升温速率为10℃/min。本发明通过进一步控制退火的升温速率，对于获得比表面积较大、厚度较薄且纯度较高的二维超薄金属氮化物纳米片有一定的促进作用。本发明对所述退火的容器并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的退火的容器即可，本发明优选为石英瓷舟。退火后得到的黑色粉末即为二维超薄金属氮化物纳米片。所述黑色粉末的微观形态即为超薄纳米片。
在氨气退火反应中，g-C3N4骨架可以作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点，从而实现分子级别空间限域的氮化反应，高效率的制备出具有超薄形貌的过渡金属氮化物纳米片。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的二维超薄金属氮化物纳米片。
所述二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积为160.1～170.5m2/g。在本发明的某些实施例中，所述二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积为168m2/g、165.2m2/g、167.8m2/g、167.3m2/g、166.8m2/g或169.2m2/g。
所述二维超薄金属氮化物纳米片的二维超薄金属氮化物纳米片的厚度为2.0～5.0nm。在本发明的某些实施例中，所述二维超薄金属氮化物纳米片的厚度为3nm、4.1nm、2.8nm、2.92nm、3.4nm或3.1nm。
本发明提供了一种二维超薄金属氮化物纳米片的制备方法，包括：
A)将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液冷冻干燥后，煅烧得到混合粉末；
C)将所述混合粉末在氨气的气氛中进行退火，得到二维超薄金属氮化物纳米片。
本发明采用的原料包括氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物，冷冻干燥后得到的氯化铵粉末在煅烧阶段作为气体模板，高温分解产生氨气和氯化氢，会促进高比表面积g-C3N4纳米片的形成。合成g-C3N4的前驱体在退火过程中作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点。在冷冻干燥之后，通过简单的空气煅烧反应，具有原子级别分散的过渡金属离子可以原位嫁接在g-C3N4超薄纳米片上，在随后的氨气退火反应中，g-C3N4骨架可以作为纳米反应器，有效的避免了金属氮化物高温反应容易团聚的缺点，从而实现分子级别空间限域的氮化反应，高效率的制备出比表面积较大的金属氮化物纳米片。
该制备过程不需要大型设备和苛刻的反应条件，原料廉价易得，成本低，工艺简单，产率高，制得的金属氮化物纳米片的粉体纯度高、厚度薄且比表面积大，易于大批量生产。
实验结果表明，本发明制备的二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积为160.1～170.5m2/g，比表面积较大；同时，得到的二维超薄金属氮化物纳米片的纯度不低于99.8％，纯度较高。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种二维超薄金属氮化物纳米片及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中所用的原料均为一般市售。
实施例1
将1g的二氰二胺和1.72g的四氯化钛溶于0.03L浓度为5.0mol/L的氯化铵的水溶液中，得到无色透明的混合溶液。将所述混合溶液在-50℃下，冷冻干燥48h，得到白色的粉末。将所述白色的粉末置于坩埚中，白色的粉末占坩埚容积的3/4，以3℃/min升温速率升温至550℃，加热4h，得到砖红色粉末。将所述砖红色粉末在氨气的气氛中，以10℃/min升温速率升温至700℃，加热1h，得到纯度为99.8％的TiN超薄纳米片的黑色粉末。
利用X射线衍射仪对实施例1得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末进行分析，如图1所示。图1为本发明实施例1的TiN超薄纳米片的黑色粉末的XRD图。从图1中可以看出，所有的X射线粉末衍射峰均代表的是TiN粉体，并且没有其他的杂质峰出现，因此，实施例1合成的是高纯度的TiN纳米材料。
将得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末进行透射电镜(TEM)透射分析，结果如图2所示，图2为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的TEM图。从图2中可以看出，TiN超薄纳米片的形貌为二维多孔的纳米片形貌，并由于其超薄特性形成部分的褶皱。
将得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末进行电子能量损失能谱分析，结果如图3所示，图3为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的EELS-mapping分布图。从图3中可以看出，在制备的TiN超薄纳米片中，Ti元素和N元素均匀分布，证明了制备的材料的高质量。
将得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末采用原子力显微镜进行表面结构的分析，如图4所示。图4为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的AFM图。图4中，a，b分别代表AFM作图时选取在同一TiN多孔纳米片中的不同测量区域。从图4中可以看出，实施例1制备的TiN超薄纳米片的厚度非常薄，为3nm。
将得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末进行BET测试分析，如图5所示。图5为本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的氮气吸附-脱附等温线图。由图5的氮气吸附-脱附等温线图可以得出，本发明实施例1制备的TiN超薄纳米片的比表面积为168m2/g。
实施例2
将1.2g的尿素和1.72g的四氯化钛溶于0.03L浓度为5.0mol/L的氯化铵的水溶液中，得到无色透明的混合溶液。将所述混合溶液在-40℃下，冷冻干燥42h，得到白色的粉末。将所述白色的粉末置于坩埚中，白色的粉末占坩埚容积的3/4，以3℃/min升温速率升温至550℃，加热4h，得到砖红色粉末。将所述砖红色粉末在氨气的气氛中，以10℃/min升温速率升温至700℃，加热1h，得到纯度为99.6％的TiN超薄纳米片的黑色粉末。
将得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末进行透射电镜(TEM)透射分析，结果如图6所示，图6为本发明实施例2制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的TEM图。从图6中可以看出，TiN超薄纳米片的形貌为多褶皱的多孔超薄纳米片，其横截面积可以从几百纳米到几微米级别变化。
经检测可知，实施例2制备的TiN超薄纳米片的厚度为4.1nm；TiN超薄纳米片的比表面积为165.2m2/g。
实施例3
将1.1g的三聚氰胺和1.72g的四氯化钛溶于0.04L浓度为5.0mol/L的氯化铵的水溶液中，得到无色透明的混合溶液。将所述混合溶液在-40℃下，冷冻干燥48h，得到白色的粉末。将所述白色的粉末置于坩埚中，白色的粉末占坩埚容积的3/4，以3℃/min升温速率升温至550℃，加热4h，得到砖红色粉末。将所述砖红色粉末在氨气的气氛中，以10℃/min升温速率升温至700℃，加热1h，得到纯度为99.7％的TiN超薄纳米片的黑色粉末。
将得到的TiN超薄纳米片的黑色粉末进行透射电镜(TEM)透射分析，结果如图7所示，图7为本发明实施例3制备的TiN超薄纳米片的黑色粉末的TEM图。从图7中可以看出，TiN超薄纳米片的形貌为多孔的超薄纳米片，且纳米片的大小可以达到微米级别，整体纳米片形貌保持完整。
经检测可知，实施例3制备的TiN超薄纳米片的厚度为2.8nm；TiN超薄纳米片的比表面积为167.8m2/g。
实施例4
将1.2g的二氰二胺和1.72g的四氯化钛溶于0.04L浓度为5.0mol/L的氯化铵的水溶液中，得到无色透明的混合溶液。将所述混合溶液在-50℃下，冷冻干燥42h，得到白色的粉末。将所述白色的粉末置于坩埚中，白色的粉末占坩埚容积的3/4，以3℃/min升温速率升温至550℃，加热4h，得到砖红色粉末。将所述砖红色粉末在氨气的气氛中，以10℃/min升温速率升温至700℃，加热1h，得到纯度为99.9％的TiN超薄纳米片的黑色粉末。
经检测可知，实施例4制备的TiN超薄纳米片的厚度为2.92nm；TiN超薄纳米片的比表面积为167.3m2/g。
实施例5
将1g的二氰二胺和1.72g的四氯化钛溶于0.03L浓度为5.0mol/L的氯化铵的水溶液中，得到无色透明的混合溶液。将所述混合溶液在-50℃下，冷冻干燥48h，得到白色的粉末。将所述白色的粉末置于坩埚中，白色的粉末占坩埚容积的3/4，以3℃/min升温速率升温至530℃，加热2h，得到砖红色粉末。将所述砖红色粉末在氨气的气氛中，以10℃/min升温速率升温至800℃，加热1h，得到纯度为99.9％的TiN超薄纳米片的黑色粉末。
经检测可知，实施例5制备的TiN超薄纳米片的厚度为3.4nm；TiN超薄纳米片的比表面积为166.8m2/g。
实施例6
将1g的二氰二胺和1.72g的四氯化钛溶于0.03L浓度为5.0mol/L的氯化铵的水溶液中，得到无色透明的混合溶液。将所述混合溶液在-50℃下，冷冻干燥48h，得到白色的粉末。将所述白色的粉末置于坩埚中，白色的粉末占坩埚容积的3/4，以3℃/min升温速率升温至540℃，加热4h，得到砖红色粉末。将所述砖红色粉末在氨气的气氛中，以10℃/min升温速率升温至750℃，加热2h，得到纯度为99.9％的TiN超薄纳米片的黑色粉末。
经检测可知，实施例6制备的TiN超薄纳米片的厚度为3.1nm；TiN超薄纳米片的比表面积为169.2m2/g。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种二维超薄金属氮化物纳米片的制备方法，包括：
A)将氯化铵的水溶液、合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物混合，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液冷冻干燥后，煅烧得到混合粉末；
C)将所述混合粉末在氨气的气氛中进行退火后，得到二维超薄金属氮化物纳米片。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成g-C3N4的前驱体选自尿素、硫脲、三聚氰胺和二氰二胺中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含过渡金属元素的化合物选自过渡金属卤化物、过渡金属硝酸盐、过渡金属硫酸盐和过渡金属配合物中的一种或几种；且所述含过渡金属元素的化合物溶于氯化铵的水溶液。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含过渡金属元素的化合物选自四氯化钛、五氯化钼、四氯化钨、和四氯化钒中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化铵的水溶液的浓度为4.0～5.0mol/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成g-C3N4的前驱体和含过渡金属元素的化合物的质量比为1～1.2：1～3；
所述合成g-C3N4的前驱体和所述氯化铵的水溶液的用量比为1～1.2g：0.03～0.04L。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为-40～-50℃，所述冷冻干燥的时间为36～48h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为530～550℃，所述煅烧的时间为4～6h。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为700～800℃，所述退火的时间为1～2h。
10.权利要求1～9任意一项所述的制备方法制得的二维超薄金属氮化物纳米片；
所述二维超薄金属氮化物纳米片的比表面积为160.1～170.5m2/g；
所述二维超薄金属氮化物纳米片的厚度为2.0～5.0nm。
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