1. 研究目的与意义（文献综述）

纳米材料根据尺度可划分为：（1）零维(0d)材料，指在空间三维尺度均在纳米尺度、高对称各向同性结构，如纳米粒子，量子点等；（2）一维(1d)材料，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米线、纳米管等；（3）二维(2d)材料，指在三维空间中有一维在纳米尺度的材料，如石墨烯等^[1]。近十年的研究表明，二维材料因其丰富多样的晶体结构和化学成分，具有优异的光、电、磁、热等特性，在储能、催化、传感、导热等领域具有的巨大应用潜力^[2,3]。且相比于其他维度的纳米材料, 二维材料的优势在于其柔性和透明度高, 在可穿戴智能器件和柔性储能器件等领域的应用前景广阔。

尽管二维材料在国内外引起了广泛的研究热潮，但仍存在一些挑战性的问题有待解决，如合成产率低、结构可控性差、稳定性差等问题^[4,5,6]。为了解决这些问题，后续的研究方向包括：1) 提高产率，实现大量合成甚至是工业级产量；2) 提高制备可控性，实现结构和成分的有效调控；3) 提高稳定性，探究二维材料稳定化的工艺^[7,8,9]。此外，制备二维材料基复合材料或异质结以开发新颖的物理、化学特性，发掘已有材料的更多潜力，最终拓展其应用范围^[10,11]。

发展基于单层或薄层二维纳米材料的电子器件，以及利用二维无机材料构建具有新结构和新功能的三维宏观体材料，其中关键问题之一是要实现二维无机材料的可控制备^[12]。制备出具有特定成分、尺寸、厚度、结晶度、晶相、缺陷等特性的二维无机材料, 对于探究其性能和应用具有重要意义^[13,14,15]。例如，研究比较广泛的二维高介电材料有在内存卡、电容器和栅极介质等电子器件上得到应用的潜力。二维无机纳米片主要是从层状材料出发，通过液相剥离法来制备，如ti_0.87o₂, ca₂nb₃o₁₀和mno₂等^[16,17]。这类材料的厚度在1-3纳米之间，而长度在几百纳米到微米范围内分布。其中，ti_0.87o₂纳米片是由tio₆八面体通过边缘相连在二维方向形成有序的晶格，而面外的厚度则限定在0.75纳米。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备k_0.8ti_1.73li_0.27o₄陶瓷粉末，h_1.07ti_1.73o₄陶瓷粉末，ti_0.87o₂二维单层材料

材料表征：对进行结构表征和电化学性能测试，通过xrd、afm、sem、tem和等离子icp等测试手段对材料的形貌，晶体结构，化学成分，厚度，尺寸等进行分析与表征。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，完成k_0.8ti_1.73li_0.27o₄及h_1.07ti_1.73o₄陶瓷粉料的合成。利用sem，xrd，等离子icp和ft-ir等测试手段对其形貌，晶体结构，化学成分进行表征与分析。

第8－12周：完成ti_0.87o₂二维材料的合成。利用afm，xrd，等离子icp等表征手段对化学成分，晶体尺寸，厚度，尺寸进行表征与分析。

4. 参考文献（12篇以上）