一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜及其制备方法，该该薄膜是由芳纶纳米纤维包覆石墨纳米片，层层堆叠形成的层状有序纳米复合薄膜；首先将芳纶纳米纤维和石墨片混合加入溶剂，然后通过机械处理混合液，芳纶纳米纤维对石墨进行剥离和分散，通过氢键和π

【技术实现步骤摘要】
一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石墨烯纳米薄膜
，涉及一种的芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]二维层状有序的纳米薄膜在纳米流体离子传输、渗透能量转化、电池隔膜和电气设备散热等领域具有潜在的应用。如氧化石墨烯、纳米粘土、过渡金属碳化物和氮化物(MXene)、石墨烯复合纳米纤维素等层状纳米薄膜，由于受限的层间纳米通道及表面电荷作用，可以实现离子的选择性和加速传输。但是这些纳米薄膜在应用中仍存在较大挑战：(1)前期二维纳米片的制备工艺复杂，而且纳米片的分散还需要额外的功能化。(2)纳米薄膜在水中的稳定性差。大部分的薄膜在溶液中容易润涨，甚至物理瓦解，极大地影响其离子传输性能及使用寿命。(3)无法适应复杂的环境。几乎所有的纳米复合薄膜研究都是在水溶液中，无法适用于酸、碱、有机溶剂等极端复杂的环境体系。此外层状有序的纳米薄膜中不同的组分又能赋予其它不同的性能。如在导热绝缘领域；一个重要的思路就是采用高导热系数的石墨烯、石墨、MXene等导电填料提高基体的导热性能，在低的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜，其特征在于，该复合薄膜是由芳纶纳米纤维包覆石墨纳米片，层层堆叠形成的层状有序纳米复合薄膜；所述复合薄膜在水中长时间浸泡，仍能保持结构完整以及力学性能稳定；长时间在水溶液中浸泡仍保持稳定的离子加速传输性能；能在极端环境即酸、碱和有机溶剂中实现离子加速传输，同时在极端环境中能保持结构完整以及稳定的离子加速传输性能；同时具有突出的绝缘性和导热性能，突出的绝缘性表现为体积电阻率超过10
10
Ω.cm，具有突出的导热性能表现为导热系数能够达到41.5W/m.K。2.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜，其特征在于，所述薄膜在水中长时间浸泡指的是在水中浸泡60～120天。3.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜，其特征在于，所述长时间在水溶液中浸泡仍保持稳定的离子加速传输性能指的是将复合薄膜在水溶液中浸泡30～90天后，在浓度小于10
‑3mol/L的盐溶液中测试时，复合薄膜的离子电导率仍高于盐溶液本身的离子电导率，并且复合薄膜的离子电导率与浸泡前保持一致。4.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维包覆石墨纳米复合薄膜，其特征在于，所述能在极端环境即酸、碱和有机溶剂中实现离子加速传输，同时在极端环境中能保持结构完整以及稳定的离子加速传输性能中的能保持结构完整指的是复合薄膜在酸、碱和有机溶剂中浸泡30天内仍保持结构完整，稳定的离子加速传输性能指的是复合薄膜浸泡在极端环境溶液中30天后，在极端环境溶液中浓度小于10
‑3mol/L低盐浓度测试时，复合薄膜的离子电导率仍高于极端环境溶液本身的离子电导率，并且复合薄膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建伟，司联蒙，肖鸿，梁旭，申胜平，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：