一种用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法技术

本发明专利技术属于二维通道膜制备领域，具体涉及一种用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，步骤为：将二维纳米片材料在一定pH条件下搅拌分散均匀，制得二维纳米片分散液；在二维纳米片分散液中加入阴离子型聚电解质药剂，并在一定温度和pH条件下搅拌反应，分散后得到改性预组装二维纳米片分散液；将分散液进行分步抽滤沉积于多孔滤膜基底表面，制得二维纳米通道薄膜前驱体；将二维纳米通道薄膜前驱体干燥后从基底剥离，即制得所述用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜。本发明专利技术能够有效地解决二维纳米通道薄膜在制备过程中纳米片的不良预组装以及成膜过程中毛细力引起的褶皱问题，并且操作简单、可扩展性强，有利于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二维通道膜制备领域，具体而言，涉及一种用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法。

技术介绍

1、二维纳米材料在离子传输与分离领域具有极大的应用潜力，离子在其构成的纳米流体通道内的传输速率是普通流体的数千倍，因此构建稳定有序的二维纳米通道薄膜具有重要的理论价值和现实意义。

2、纳米片的高纵横比使它们能够自发地通过层层自组装面对面堆叠形成层状纳米通道结构，然而，悬浮液中随机空间取向的纳米片端面之间的相互作用不可避免地会导致二维薄膜的不良预组装。另外，在组装过程中，毛细管力推动纳米片横向收缩，导致纳米通道排列进一步恶化，从而无法充分发挥层状薄膜纳米流体通道的离子传输潜力。因此，当务之急是调节纳米片的堆积和组装行为，以构建高度对齐和有序的纳米流体通道。

3、研究学者（j. am. chem. soc. 2017, 139, 6314-6320）调节纳米片的剥离程度以及尺寸制备出自组装二维纳米流体薄膜，提高了二维纳米流体的离子传导性能，然而该方法无法避免纳米片在分散液中不良预组装行为。在申请号为202210893056.9本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二维纳米片材料包括带有羟基官能团的石墨烯、蒙脱石、蛭石、MXene、氮化硼、高岭石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二维纳米片材料厚度为0.5-3nm，横向尺寸为150-300nm。

4.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二...

【技术特征摘要】

1.一种用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二维纳米片材料包括带有羟基官能团的石墨烯、蒙脱石、蛭石、mxene、氮化硼、高岭石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二维纳米片材料厚度为0.5-3nm，横向尺寸为150-300nm。

4.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二维纳米片分散液的ph为5~9。

5. 根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维纳米通道薄膜制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二维纳米片材料分散液的浓度为0.1 wt%~5.0 wt%。

6.根据权利要求1所述的用于离子传导的高有序度二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云良，王振磊，
申请(专利权)人：武汉科莱烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：