[發明專利]多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基地暖磚

在審

• 申請號: 202011452807.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112523461A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 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: E04F15/02
• 分類號: E04F15/02;E04F15/10;E04F15/18;C01B32/19;C25F3/02;C25F3/04;F24D13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基地暖磚，其特征在于，包括保溫層、多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜和瓷磚層，所述多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜夾設于保溫層與瓷磚層之間；

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：

制備工作電極：提供石墨粉及鈮碳化鋁粉，將所述石墨粉及鈮碳化鋁粉研磨至200目以上細度，所述石墨粉與鈮碳化鋁粉的質量比為1～8:1，將石墨粉與鈮碳化鋁粉混合后壓制成工作電極；

制備碳化鈮/氧化石墨材料：將所述工作電極固定于電解池中，向電解池中添加電解液以使工作電極浸入電解液，所述電解液為含氟陰離子液體以作為刻蝕劑，將工作電極作為正極并加電壓以使含氟陰離子液體電離產生氟自由基，電解結束后，對電解液離心收集沉淀，制得碳化鈮/氧化石墨材料；

制備碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯分散液：將所述碳化鈮/氧化石墨材料按照質量體積之比為50～500 mg/ml溶于異丙醇，將含有碳化鈮/氧化石墨材料的異丙醇進行探頭超聲，探頭超聲結束后將含有碳化鈮/氧化石墨材料的異丙醇進行8000～15000 rpm離心10～30 min，收集沉淀，將所述沉淀浸入還原性試劑中還原，再進行離心、收集沉淀、干燥，將干燥后的沉淀分散于第一分散劑，水浴超聲后制得碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯分散液；

制備顆粒物樹脂漿體：提供顆粒物粉末和第二分散劑并將兩者混合，攪拌第二分散劑的同時向第二分散劑中加入樹脂，制得顆粒物樹脂漿體，所述顆粒物粉末的直徑為0.1～1μm，所述顆粒物粉末的濃度為10～100 mg/ml，所述樹脂的濃度為50～500 mg/ml；

制備多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電油墨：將顆粒物樹脂漿體、碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯分散液、聚丙烯腈-馬來酸酐共聚物以及穩定劑按照質量之比為500:1000～10000:1～50:5～20混合，混合后轉移至保護性氣體環境中、65～85℃下恒溫攪拌至體積濃縮至1/2～1/6，制得多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電油墨；

制備多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜：將所述多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電油墨采用印刷、刮涂或者打印的方式成膜，再將膜浸入稀酸溶液、洗滌、干燥，制得多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基導電薄膜；

所述鈮碳化鋁粉末為Nb₃AlC₂粉或者Nb₄AlC₃粉，所述顆粒物粉末為碳酸鹽粉末或者金屬氧化物粉末。

2.如權利要求1所述的多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基地暖磚，其特征在于，所述保溫層為聚氨酯材質；

在制備多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基地暖磚過程中，先將多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜置于上模具腔中，將聚氨酯底料置于下模具腔中，聚氨酯底料升溫發泡的同時將上模具腔與下模具腔扣合，制得多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜與保溫層一體成型的發熱保溫層，最后將瓷磚層與多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基發熱膜粘接，制得多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基地暖磚。

3.如權利要求1所述的多孔碳化鈮MXene/還原氧化石墨烯基地暖磚，其特征在于，在制備碳化鈮/氧化石墨材料步驟中，所述含氟陰離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽中的至少一種。