一种功能化二维层状过渡金属碳化物材料f-MXene及其制备方法与在橡胶中的应用技术

本发明专利技术公开了一种功能化二维层状过渡金属碳化物材料ƒ‑MXene及其制备方法与在橡胶中的应用，属于碳化物复合材料领域。本发明专利技术将过渡金属碳化物MXene，硅烷偶联剂和水混合，再加入有机锡催化剂，在40~80℃下搅拌反应，然后真空干燥，得到功能化二维层状过渡金属碳化物材料，标记为ƒ‑MXene。本发明专利技术首次将过渡金属碳化物应用到橡胶领域，而且改性后的碳化物材料MXene克服了二维层状过渡金属碳化物材料MXene与胶乳相容性差，易团聚等缺点，具有改善基体与界面结合，提高橡胶的电性能和力学性能等优点。而且制备过程环保，高效，节能，产品回收率高，是一种环境友好型橡胶填料，在橡胶工业生产中具有广阔的应用前景。

A functionalized two-dimensional layered transition metal carbide f-MXene and its preparation method and application in rubber

The invention discloses a functionalized two-dimensional layered transition metal carbide material MXene, a preparation method thereof and an application in rubber, belonging to the field of carbide composite materials. The invention mixes transition metal carbide MXene, silane coupling agent and water, adds organotin catalyst, stirs reaction at 40 ~ 80 C, and then dries in vacuum to obtain functionalized two-dimensional layered transition metal carbide material marked as MXene. The invention applies the transition metal carbide to the rubber field for the first time, and the modified carbide material MXene overcomes the disadvantages of poor compatibility and easy agglomeration between the two-dimensional layered transition metal carbide material MXene and the latex, and has the advantages of improving the combination of the matrix and the interface, improving the electrical and mechanical properties of the rubber. And the preparation process is environmentally friendly, efficient, energy-saving, high product recovery, is an environmentally friendly rubber filler, in the rubber industry production has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种功能化二维层状过渡金属碳化物材料f-MXene及其制备方法与在橡胶中的应用
本专利技术属于碳化物复合材料领域，具体涉及一种功能化二维层状过渡金属碳化物材料f-MXene及其制备方法与在橡胶中的应用。
技术介绍
目前，二维材料已经越来越多，由于其卓越的性能引起了广泛地研究关注，其中新型二维层状过渡金属碳化物MXene，越来越引起人们的注意。具有类石墨烯结构的二维层状过渡金属碳化物MXene是2011年YuryGogotsi等首先报道(Adv.Mater.,2011,23:4248-4253)的一种新型二维纳米材料，具有良好的导电性、化学稳定性、亲水性和力学性能。二维层状过渡金属碳化物MXene具有石墨烯高比表面积、高电导率、高机械强度的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，已在储能、吸附、传感器、导电填充剂等领域展现出巨大的潜力。二维层状过渡金属碳化物MXene的制备已经较为成熟，然而对过渡金属碳化物MXene进行功能化修饰则研究较少，选用硅烷偶联剂对MXene材料进行修饰的制备过程操作简单，对环境无污染，且回收率高。目前国内对二维层状过渡金属碳化物MXene的研究主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化二维层状过渡金属碳化物材料f‑MXene的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将过渡金属碳化物MXene、硅烷偶联剂和水混合，然后加入有机锡催化剂，在40～80℃下搅拌反应；(2)将步骤(1)制得的反应产物真空干燥，得到功能化二维层状过渡金属碳化物材料，标记为f‑MXene。

【技术特征摘要】
1.一种功能化二维层状过渡金属碳化物材料f-MXene的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将过渡金属碳化物MXene、硅烷偶联剂和水混合，然后加入有机锡催化剂，在40～80℃下搅拌反应；(2)将步骤(1)制得的反应产物真空干燥，得到功能化二维层状过渡金属碳化物材料，标记为f-MXene。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述过渡金属碳化物MXene为Ti3C2，Ti2C，Ti4C3，V3C2和V2C中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述硅烷偶联剂为KH550，KH560和KH570中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡催化剂或二醋...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志欣，李群洋，贾德民，罗远芳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44