一种MXene纤维及其制备方法技术

本发明专利技术阐述一种MXene纤维及其制备方法，首先将二维层状MXene分散液与单层氧化石墨烯分散液混合均匀得到混合分散液；之后利用湿法纺丝的方法制备的MXene‑氧化石墨烯复合纤维，再将MXene‑氧化石墨烯纤维放在还原剂中加热还原，得到连续MXene‑还原氧化石墨烯复合纤维。所得MXene‑还原氧化石墨烯复合纤维导电性好，有较好的韧性，可编织成MXene‑还原氧化石墨烯纤维布，也可与其它纤维混编成各种织物等，可用在柔性超级电容器和锂电池等能源器件、复合材料，催化、电磁屏蔽、吸波材料等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种MXene纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种新型功能性复合纤维材料，特别是一种MXene纤维及其制备方法。
技术介绍
MXene是一种二维层状过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物，具有二维层状类石墨烯结构。它主要通过将层状MAX材料中的中间层(铝或硅)刻蚀掉，在超声或者溶剂嵌入等作用下的方式获得。得益于其类石墨烯的二维层状结构和化学组成，MXene展现出区别于石墨烯、氮化硼，二硫化钼及黒磷等其他二维材料的电学及电化学活性等性能，在电容器、锂离子电池等新兴能源产业、民用及军工等电磁屏蔽和吸波领域具广泛的应用潜力。然而，受现有MXene合成制备工艺限制，所制备MXene的尺寸分布较宽，尺寸小于1um片层含量较多，加之MXene片层自支撑能力较弱的以及尚没有非常有效的纺丝技术开发等问题，以MXene为组成单元的纤维宏观材料迄今为止一直未取得任何进展，这大大限制了MXene在柔性可穿戴领域发挥其高导电高电化学活性等特长。由于MXene其熔融温度远高于其高温稳定温度，不可熔融加工，只能采用溶液加工方法。然而，如何将MXene分散溶液组装制备为连续高性能的纤维结构是需致力解决的关键问题之一。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MXene纤维，其特征在于，沿轴向有序排列的二维片状MXene通过沿轴向分布的单层石墨烯相互搭接，形成所述MXene纤维，其中石墨烯含量为5wt％～90wt％，纤维中，片层的取向度为80～90％。

【技术特征摘要】
1.一种MXene纤维，其特征在于，沿轴向有序排列的二维片状MXene通过沿轴向分布的单层石墨烯相互搭接，形成所述MXene纤维，其中石墨烯含量为5wt％～90wt％，纤维中，片层的取向度为80～90％。2.一种MXene纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向二维层状MXene分散液中加入单层氧化石墨烯，其中单层氧化石墨烯的质量为溶质总质量的5％～90％；(2)将步骤(1)中得到的MXene-氧化石墨烯混合液，通过纺丝头毛细管挤出后，进入凝固浴，得到MXene初生纤维；(3)将步骤(2)得到的MXene初生纤维，置于还原剂中还原氧化石墨烯，洗涤干燥，得到MXene纤维。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的二维层状MXene是采用HF溶液或者LiF和HCl的混合溶液处理MAX原料，反应完全后加入去离子水离心洗涤至中性，溶液剥离后得到的；其中，MAX原料成分为Mn+1XnTx(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，杨秋艳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33