[發明專利]多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基墻板

在審

• 申請號: 202011446097.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112477314A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 吳立剛;曹達平;馬宇飛;葉德林;李明;李正博;曾垂彬;劉秋明
• 申請（專利權）人: 廣東康烯科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B27/06;B32B27/36;B32B33/00;B32B3/24;E04F13/075;E04F13/074
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基墻板，包括底板、多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜和面板，所述面板為透明材質制成，所述底板與面板合圍成用以容置多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜的空腔；所述多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜，包括第一透明絕緣層、多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜、第二透明絕緣層以及電極，所述第一透明絕緣層覆蓋多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜的一面，所述第二透明絕緣層覆蓋多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜的另一面。本發明多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基墻板具有優異的熱傳導性能、紅外線發射性能、抗菌性能和結構穩定性。

技術領域

本發明涉及新材料技術領域，具體涉及一種多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基墻板。

背景技術

隨著人們對美好和健康生活的向往，改進傳統的供暖系統，尋找更加經濟、清潔的替代能源，發展新型的綠色低碳供暖系統刻不容緩。基于石墨烯紅外發射性能的電加熱取暖技術即石墨烯基紅外發熱油墨及其紅外發熱體技術為解決上述問題提供了行之有效的解決方案。與傳統的燃煤、蒸汽、熱風和電阻等取暖方法相比，石墨烯加熱具有加熱速度快、電-熱轉化率高、自動控溫、分區控制便捷、加熱穩定、加熱過程無異響、運行費用低、加熱相對均勻、占地面積小、投資與生產費用低、使用壽命長和工作效率高等諸多優點，更有利于推廣應用。用它代替傳統加熱，其節電效果尤其顯著，一般可節電30％左右，個別場合甚至可達60％～70％。

石墨烯是一種由碳原子通過sp²雜化軌道形成六角形呈蜂巢晶格結構且只有一層碳原子厚度的二維納米材料。石墨烯的獨特結構賦予其眾多優異特性，如高理論比表面積(2630m²/g)、超高電子遷移率(～200000cm²/v.s)、高熱導率(5300W/m.K)、高楊氏模量(1.0TPa)和高透光率(～97.7％)等。憑其結構和性能優勢，石墨烯在能源存儲與轉換器件、納米電子器件、多功能傳感器、柔性可穿戴電子、電磁屏蔽、防腐等領域均有巨大應用前景。鑒于石墨烯的柔性和導電特性，將石墨烯漿體加入到油墨中制備出一種導電油墨，進一步通過油墨噴涂、干燥制備成石墨烯發熱層，制成石墨烯發熱體，具有生產過程快速、用料省、成本低等特點。

現有技術中，一般通過將石墨烯制成石墨烯漿料、油墨或涂料，再通過印刷方式制備成石墨烯發熱涂層等，通過將石墨烯發熱涂層組裝成地暖磚、室內發熱墻板等電加熱設備用于供暖。但這些方式制備石墨烯發熱涂層存在厚度可控性差、產熱不均勻、方阻大、導熱性能一般、紅外線發射率受限等缺陷，而且現有的石墨烯發熱涂層還存在柔性較差、導電體濃度低、長期使用容易脆裂等問題，導致現有的石墨烯發熱涂層使用壽命短、不適宜長期使用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基墻板，以解決現有發熱墻板存在的發熱涂層厚度可控性差、產熱不均勻、方阻大、導熱性能一般、紅外線發射率受限、石墨烯發熱涂層柔性差、長期使用易脆裂等問題。

本發明提供了一種多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基墻板，包括底板、多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜和面板，所述面板為透明材質制成，所述底板與面板合圍成用以容置多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜的空腔；

所述多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜包括第一透明絕緣層、多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜、第二透明絕緣層以及電極，所述第一透明絕緣層覆蓋多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜的一面，所述第二透明絕緣層覆蓋多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜的另一面，所述電極的一端與多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜電連接，所述電極的另一端延伸出第一透明絕緣層外或者第二透明絕緣層外；

所述多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜的制備方法包括以下步驟：