[發明專利]一種高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910909060.8
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110499142A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 肖全蘭;夏雪楓;蔣先濤;張晗
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 22201 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 李泉宏<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料，其特征在于，所述的MXene/金屬離子復合材料為手風琴狀帶有間隙的MXene:Ti₃C₂片層結構，片層厚度為200nm～5μm，片層表面均勻修飾有Fe³⁺、Co²⁺或Ni²⁺金屬離子，形成顆粒狀負載，顆粒大小為1～10nm。

2.如權利要求1所述的高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料的制備方法，具體步驟如下：

1)采用HF刻蝕法制備MXene:Ti₃C₂材料；

2)采用吸附法制備Ti₃C₂:Fe³⁺/Co²⁺/Ni²⁺復合材料；

其中，步驟2)復合材料Ti₃C₂:Fe³⁺/Co²⁺/Ni²⁺的具體制備步驟如下：

2-1)稱取0.1g的Ti₃C₂粉末，與濃度為10^-7-10^-3M的Fe(NO₃)₃、Co(NO₃)₂或Ni(NO₃)₂溶液混合在水浴超聲下密封超聲5-10min；

2-2)將超聲后的溶液置于800rmp磁力攪拌3-5h，然后裝在離心管中；

2-3)將離心管于10000-15000rmp離心10min，取出上層液，留有帶沉淀的離心管，用去離子水清洗重復三次，在干燥箱中50-70℃下烘干，即得Ti₃C₂:Fe³⁺/Co²⁺/Ni²⁺復合材料，即所述的高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料。

3.根據權利要求1所述的高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料的制備方法，其特征在于，該方法還包括步驟3)制備Ti₃C₂:Fe³⁺/Co²⁺/Ni²⁺薄膜的步驟，具體制備步驟如下：

3-1)稱取0.1gTi₃C₂:Fe³⁺/Co²⁺/Ni²⁺粉末溶于無水乙醇中，在水浴超聲中超聲3-10min；

3-2)將超聲后的混合溶液倒于研缽中研磨5-15min，中間適量加入無水乙醇使其保持溶液狀，隨后保存在離心管中；

3-3)將離心管于10000-15000rmp離心10min，取出上層液，留有帶沉淀的離心管，用去離子水清洗重復三次，在干燥箱中50-70℃下烘干；

3-4)使用壓片機將步驟3-3)中的干燥后的材料壓片成環狀，形成復合材料Ti₃C₂:Fe³⁺/Co²⁺/Ni²⁺薄膜。

4.根據權利要求2或3所述的高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料的制備方法，其特征在于，

步驟1)MXene:Ti₃C₂材料的具體制備步驟如下：

1-1)取0.5g的MAX相的Ti₃AlC₂粉末，于室溫下將其溶于45mL濃度為40wt％的HF溶液中，加入磁子，在磁力攪拌儀中保持30-50℃，轉速300-500rmp，反應16-24h；

1-2)將步驟1-1)中的反應溶液置于離心機中，設置為4000-8000rmp，取固體粉末加去離子水重復3-5次離心，在50-70℃下烘干，即得Ti₃C₂黑色粉末。

5.如權利要求1所述的高效屏蔽電磁干擾MXene/金屬離子復合材料用于屏蔽電磁干擾的用途。