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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合无机材料,涉及一种耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法。
技术介绍
1、在过去的几十年里,已经报道了各种二维材料,如石墨烯、mos2等。2011年,gogotsi首次通过氢氟酸溶液刻蚀选择性蚀刻max相中的a原子层制备了新的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,即mxene(mn+1xntx),其中m代表早期过渡金属元素(ti,v,nb等),a是主要来自13-16族的元素(al,si,sn等),x是碳和/或氮,tx代表表面基团,一般认为是-f,-o或-oh,n=1~4。自此之后,大量的研究者提出各种独特的方法合成了许多mxene。2019年,黄庆等人提出了路易斯酸刻蚀max相制备mxene的通用策略。路易斯酸刻蚀的通用策略扩大了max相前驱体的范围,通过选择合适的前驱体和熔盐体系,可以用于设计新的mxene,并为定制mxene材料的物理和化学性质提供了前所未有的机会。由于mxene独特的二维层状结构、属导电性和可调节的物理化学性质,mxene在各种应用中引起了人们的关注,特别是电磁(em)吸收领域。
2、近年来,随着先进科学技术的发展导致了电子设备的广泛使用。然而,电子设备发出的电磁波会威胁人体的健康,也会影响电子设备的正常运行。因此,高性能电磁波吸收材料吸引了众多研究者的注意。mxene具有高导电性、丰富的官能团以及性能可调性,已经被证明在电化学、催化,尤其是电磁波吸收领域具有应用前景。mxene不仅具有低的最大反射损耗和较宽的有效吸收带宽,而且表面基团使mxene具有亲水性和可加工性,使其能够与其他材料
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种采用路易斯酸盐对max相材料精确选择性刻蚀的方法,并且获得新结构的耐高温抗氧化电磁波吸收材料,在电磁波屏蔽与吸收领域表现出优异的性能。
2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现:
3、一种耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,所述制备方法包括:采用路易斯酸盐对前驱体max相材料mn+1(aza'1-z)xn中的a'元素进行刻蚀,得到耐高温抗氧化电磁波吸收材料mn+1azxntx;
4、其中m选自iii b、iv b、v b、vi b族元素中的任意一种或多种;a和a'均选自i b、ii b、viii b、iii a、iv a、v a、vi a元素中任意一种或多种;x为c、n元素中的任意一种或两种;tx为表面基团,包括-cl、-br、-i中任意一种或多种;n为1、2、3或4,0<z<1。
5、作为优选,所述耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法包括:将前驱体max相材料mn+1(aza'1-z)xn与无机盐、路易斯酸盐混合研磨得混合粉末,将混合粉末置于管式炉中在惰性气氛下进行高温反应,对前驱体max相材料中的a'元素进行刻蚀,冷却至室温后取出,经洗涤、烘干、浸泡酸洗除杂、烘干后制得耐高温抗氧化电磁波吸收材料mn+1azxntx。
6、作为优选,所述a元素的电化学氧化还原电位高于a'元素的电化学氧化还原电位。
7、进一步优选,所述路易斯酸盐的阳离子的电化学氧化还原电位位于所选a和a'元素的电化学氧化还原电位之间。
8、作为优选,所述a和a'包括al、ga、in、si、ge、sn、pb、sb、bi、se、po、fe、ru、os、co、rh、ir、ni、pd、pt、cu、ag、au、zn中的任意两种或多种。
9、进一步优选,所述a为sn,a'为al。
10、作为优选,所述m包括sc、ti、v、cr、zr、nb、mo、hf、ta中的任意一种或多种。
11、进一步优选,所述m为ti。
12、在一些实施例中,所述前驱体max相材料包括ti2sn0.1al0.9c、ti2sn0.2al0.8c、ti2sn0.3al0.7c、ti2sn0.4al0.6c、ti2sn0.5al0.5c、ti2sn0.6al0.4c、ti2sn0.7al0.3c、ti2sn0.8al0.2c、ti2sn0.9al0.1c、ti3sn0.1al0.9c2、ti3sn0.2al0.8c2、ti3sn0.3al0.7c2、ti3sn0.4al0.6c2、ti3sn0.5al0.5c2、ti3sn0.6al0.4c2、ti3sn0.7al0.3c2、ti3sn0.8al0.2c2、ti3sn0.9al0.1c2中的任意一种或多种。
13、在一些实施例中,所述耐高温抗氧化电磁波吸收材料包括ti2sn0.2ccl2、ti2sn0.3ccl2、ti2sn0.4ccl2、ti2sn0.5ccl2、ti2sn0.6ccl2、ti2sn0.7ccl2、ti2sn0.2cbr2、ti2sn0.3cbr2、ti2sn0.4cbr2、ti2sn0.5cbr2、ti2sn0.6cbr2、ti2sn0.7cbr2、ti2sn0.8cbr2、ti2sn0.2ci2、ti2sn0.3ci2、ti2sn0.4ci2、ti2sn0.5ci2、ti2sn0.6ci2、ti2sn0.7ci2、ti2sn0.8ci2、ti3sn0.2c2cl2、ti3si0.3c2cl2、ti3sn0.4c2cl2、ti3sn0.5c2cl2、ti3sn0.6c2cl2、ti3si0.7c2cl2、ti3sn0.8c2cl2、ti3sn0.2c2br2、ti3si0.3c2br2、ti3sn0.4c2br2、ti3sn0.5c2br2、ti3sn0.6c2br2、ti3si0.7c2br2、ti3sn0.8c2br2、ti3sn0.2c2i2、ti3si0.3c2i2、ti3sn0.4c2i2、ti3sn0.5c2i2、ti3sn0.6c2i2、ti3si0.7c2i2、ti3sn0.8c2i2中的任意一种或多种。
14、作为优选,所述制备方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:采用路易斯酸盐对前驱体MAX相材料Mn+1(AzA'1-z)Xn中的A'元素进行刻蚀,得到耐高温抗氧化电磁波吸收材料Mn+1AzXnTx;
2.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述A元素的电化学氧化还原电位高于A'元素的电化学氧化还原电位;
3.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述A和A'包括Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Se、Po、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn中的任意两种或多种;
4.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括:
5.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述(1)中M源、A源、A'源、X源的混合物与无机盐的摩尔比为1:(0.1~20)。
6.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特
7.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述(5)中前驱体MAX相材料、无机盐、路易斯酸盐的摩尔比为1:(0.1~10):(1~30)。
8.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述(2)中第一次高温反应的温度为1000~1600℃,时间为1~12h;所述(8)中第二次高温反应的温度为400~1000℃,时间为1~48h。
9.一种如权利要求1所述的制备方法制得的耐高温抗氧化电磁波吸收材料,其特征在于,其分子式为Mn+1AzXnTx;其中M选自III B、IV B、V B、VI B族元素中的任意一种或多种,A选自I B、II B、VIII B、III A、IV A、V A、VI A族元素中任意一种或多种,X为C、N元素中的任意一种或两种,Tx为表面基团,包括-Cl、-Br、-I中任意一种或多种;n为1、2、3或4,0<z<1。
10.根据权利要求1~8所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法制得的耐高温抗氧化电磁波吸收材料,和/或权利要求9所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料在电磁波屏蔽与吸收领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:采用路易斯酸盐对前驱体max相材料mn+1(aza'1-z)xn中的a'元素进行刻蚀,得到耐高温抗氧化电磁波吸收材料mn+1azxntx;
2.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述a元素的电化学氧化还原电位高于a'元素的电化学氧化还原电位;
3.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述a和a'包括al、ga、in、si、ge、sn、pb、sb、bi、se、po、fe、ru、os、co、rh、ir、ni、pd、pt、cu、ag、au、zn中的任意两种或多种;
4.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括:
5.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述(1)中m源、a源、a'源、x源的混合物与无机盐的摩尔比为1:(0.1~20)。
6.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于,所述(5)中路易斯酸熔盐为金属卤化物,具体包括cacl2、nabr、kbr、cabr2、cai2、cdcl2、zncl2、fecl2、cocl2、nicl2、cucl2、cdb...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄庆,卫豪帅,李友兵,陈露,丁浩明,
申请(专利权)人:宁波杭州湾新材料研究院,
类型:发明
国别省市:
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