[發(fā)明專利]一種基于MXene與金屬有機(jī)框架的復(fù)合吸波材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112251193A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸偉;向震;鄧柏聞;劉志成;潘飛;嚴(yán)海
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林凡燕

1.一種基于MXene與金屬有機(jī)框架的復(fù)合吸波材料，其特征在于，所述復(fù)合吸波材料為基于層狀納米薄片MXene基體Ti₃C₂與三維金屬有機(jī)框架MOFs材料的復(fù)合得到的在層狀碳骨架上負(fù)載金屬納米顆粒和TiO₂納米顆粒的復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MXene與金屬有機(jī)框架的復(fù)合吸波材料，其特征在于，所述三維金屬有機(jī)框架MOFs材料中的金屬元素選自鎳、鐵、鈷、錳中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于MXene與金屬有機(jī)框架的復(fù)合吸波材料的制備方法，其特征在于，將層狀納米薄片MXene基體Ti₃C₂與三維金屬有機(jī)框架MOFs材料通過微波輔助加熱方式發(fā)生原位反應(yīng)，然后進(jìn)行熱處理得到在層狀碳骨架上負(fù)載金屬納米顆粒和TiO₂納米顆粒的復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為600-800℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述金屬納米顆粒和TiO₂納米顆粒占所述復(fù)合材料的質(zhì)量百分含量在60％以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

步驟(1)，將Ti₃C₂材料與金屬鹽、有機(jī)配體、氫氧化鈉、二甲基甲酰胺和水混合，獲得均一混合液；

步驟(2)，將步驟(1)得到的均一混合液以微波輔助加熱的方式升溫至90-120℃，保溫30-60秒，隨后冷卻至室溫；

步驟(3)，將步驟(2)得到的產(chǎn)物清洗、干燥，得到復(fù)合材料前體；以及

步驟(4)，將步驟(3)得到的復(fù)合材料前體在氫氣和氬氣混合氣中熱處理，熱處理溫度為600-800℃，保溫100-150min，升溫速率為5-10℃/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽為鎳、鐵、鈷、錳的氯化鹽、硝酸鹽、醋酸鹽中的至少一種；所述有機(jī)配體選自對苯二甲酸和2-氨基對苯二甲酸中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述Ti₃C₂材料、金屬鹽和有機(jī)配體的摩爾比為1：(0.5-3)：(0.5-3)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述Ti₃C₂材料的制備方法為化學(xué)刻蝕方法，包括如下步驟：

步驟(a)，將Ti₃AlC₂與氫氟酸混合；

步驟(b)，將步驟(a)所得溶液加熱至40-50℃，保溫20-24小時(shí)，然后冷卻至室溫；

步驟(c)，將步驟(b)所得產(chǎn)物離心分離得到沉淀物，將所述沉淀物清洗至離心上層液體pH值大于5，再清洗后真空干燥。

10.如權(quán)利要求1所述的一種基于MXene與金屬有機(jī)框架的復(fù)合吸波材料在電磁波吸收材料中的應(yīng)用。