一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/Ti3C2导电膜及其制备方法技术

技术编号：42666218 阅读：16 留言：0更新日期：2024-09-10 12:22

本发明专利技术提供了一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;导电膜及其制备方法，属于导电膜领域。本发明专利技术提供了一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;导电膜，包括由Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;纳米片形成的Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;膜和位于所述Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;纳米片表面的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯。松香酸聚乙二醇柠檬酸酯的存在扩大了Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;片层的层间距，缓解了Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;纳米片的团聚问题；同时松香酸聚乙二醇柠檬酸酯的羧基基团与羟基基团可以与Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;表面含氧基团形成大量氢键，使得松香酸聚乙二醇柠檬酸酯在纳米片间起到粘结剂的作用，从而提高导电膜的机械性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电膜领域，尤其涉及一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜及其制备方法。

技术介绍

1、近年来，柔性可穿戴设备因其功能集成、灵活、便捷等特点得到了迅速发展。这种发展对电化学储能设备的性能提出了新的要求，即在满足高能量密度、高功率密度、长寿命、大电容等电化学特性的同时，还需要具备良好的机械性能以适应电子设备的实际应用场景。其中，设计制备优异机械性能的导电膜是实现柔性电子产品进一步发展的前提。

2、mxenes是一种发展迅速的二维材料家族，具有独特的层状结构，通式为mn+1xn或mn+1xntx(n＝1，2，3)，其中m是早期过渡金属，x是c或n，tx是表面终止基团，例如-oh、-o和-f。该家族的第一个成员是ti3c2，其在存储容量、耐用性等方面表现优异，具有作为各种电池系统的理想电极材料。但由于ti3c2易发生组装和自组装，导致纳米片倾向于团聚，限制了ti3c2的应力传递，致使ti3c2膜机械性能较差。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜及其制备方法，本专利技术松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜具有优异机械性能。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜，包括由ti3c2纳米片形成的ti3c2膜和位于所述ti3c2纳米片表面的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯。

4、优选的，所述松香酸聚

5、本专利技术还提供了上述技术方案所述松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜的制备方法，包括以下步骤：

6、将包含松香酸聚乙二醇柠檬酸酯和ti3c2纳米片的悬浮液成膜，得到所述松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜。

7、优选的，所述悬浮液的制备方法，包括：

8、将松香酸聚乙二醇柠檬酸酯与ti3c2纳米片悬浮液进行混合。

9、优选的，所述ti3c2纳米片悬浮液中ti3c2纳米片的含量为4～16mg/ml。

10、优选的，所述混合的温度为20～30℃，所述混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为300rpm，时间为2～6h。

11、优选的，所述成膜包括：

12、将混合所得混合物进行抽滤，然后将所得湿膜进行干燥。

13、优选的，所述抽滤为真空抽滤。

14、优选的，所述真空抽滤采用的滤膜包括聚丙烯滤膜，所述聚丙烯滤膜的孔径为0.25μm。

15、优选的，所述干燥的温度为25～60℃，时间为10h。

16、本专利技术提供了一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜，包括由ti3c2纳米片形成的ti3c2膜和位于所述ti3c2纳米片表面的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯。松香酸聚乙二醇柠檬酸酯的存在扩大了ti3c2片层的层间距，有效抑制片层之间的相互堆叠，缓解了ti3c2纳米片的团聚问题；同时松香酸聚乙二醇柠檬酸酯的羧基基团与羟基基团可以与ti3c2表面含氧基团(-oh、-o)形成大量氢键，使得松香酸聚乙二醇柠檬酸酯在纳米片间起到粘结剂的作用，在拉伸过程中分散应力和阻止裂纹扩展方面发挥着重要作用，从而进一步地提高了导电膜的机械性能。

17、松香酸聚乙二醇柠檬酸酯是一种性能优良的新型非离子表面活性剂，可以显著降低液体的表面张力，促进ti3c2纳米片的润湿、分散和防止凝聚，与ti3c2复合后能够有效提高导电膜的均一性。

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【技术保护点】

1.一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/Ti3C2导电膜，其特征在于，包括由Ti3C2纳米片形成的Ti3C2膜和位于所述Ti3C2纳米片表面的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯。

2.根据权利要求1所述的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/Ti3C2导电膜，其特征在于，所述松香酸聚乙二醇柠檬酸酯和Ti3C2纳米片的质量比为0.25～4：1。

3.权利要求1或2所述松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/Ti3C2导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述悬浮液的制备方法，包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Ti3C2纳米片悬浮液中Ti3C2纳米片的含量为4～16mg/mL。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为20～30℃，所述混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为300rpm，时间为2～6h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述成膜包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述抽滤为真空抽滤。

9.根

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为25～60℃，时间为10h。

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【技术特征摘要】

1.一种松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜，其特征在于，包括由ti3c2纳米片形成的ti3c2膜和位于所述ti3c2纳米片表面的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯。

2.根据权利要求1所述的松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜，其特征在于，所述松香酸聚乙二醇柠檬酸酯和ti3c2纳米片的质量比为0.25～4：1。

3.权利要求1或2所述松香酸聚乙二醇柠檬酸酯/ti3c2导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述悬浮液的制备方法，包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述ti3c2纳米片悬浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧利敏，庞新语，李裕琪，何敏华，兰黄鲜，李竟峰，梁伟峰，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：

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