[发明专利]一种中空结构的MXene-PDMS复合泡沫及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中空结构的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，所述的MXene-PDMS复合泡沫中，MXene片层在泡沫孔洞内表面搭接；通过以镍泡沫为基板，附载上MXene纳米片，得到MXene-Ni泡沫结构，然后利用PDMS固定MXene纳米片的搭接，PDMS固化完成后，置于盐酸中去除镍基板，从而得到中空结构的MXene-PDMS复合泡沫。

2.根据权利要求1所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，所述附载上MXene纳米片的过程，经过在MXene水分散液中1-7次的循环浸渍，再进行真空干燥处理，得到MXene-Ni泡沫结构。

3.根据权利要求2所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，；所述的中空MXene-PDMS复合泡沫的导电性是由MXene水分散液的浓度和浸渍次数决定，MXene水分散液的浓度为4mg/ml，浸渍次数为5次。

4.根据权利要求1所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，所述中空结构的MXene-PDMS复合泡沫中，PDMS预聚物与固化剂的比例为10-20:1；将MXene-Ni泡沫浸渍在PDMS中，真空去除气泡后，使PDMS将MXene-Ni泡沫包覆，在80 ℃下固化2 h，得到PDMS-MXene-Ni泡沫。

5.根据权利要求4所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，所述中空结构的MXene-PDMS复合泡沫中，PDMS预聚物与固化剂的比例为10:1。

6.根据权利要求1所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，制备得到的MXene-Ni-PDMS结构置于盐酸中去除镍基板，所述的盐酸的浓度为3 M，搅拌时间为10小时，通过真空干燥，得到MXene-PDMS复合泡沫。

7.根据权利要求2所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，所述MXene水分散液中MXene纳米片，是通过盐酸和氟化锂选择性刻蚀前驱体MAX相来获得的；所述前驱体MAX相中，M为过渡族金属，A主要为Ⅲ族元素或Ⅳ族元素，X为C元素或N元素。

8.根据权利要求7所述的MXene-PDMS复合泡沫，其特征在于，所述的MXene纳米片分散液浓度为2-6 mg/ml；所述刻蚀方法为20 ml 9 M的盐酸加1 g氟化锂，选择刻蚀24 h, 经过3500转离心洗至pH6，手摇剥离为单片层。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的中空结构的MXene-PDMS复合泡沫在制备传感器中的应用，其特征在于，所述传感器为压力传感器。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述传感器为压阻型压力传感器。

11.一种压阻型压力传感器，其特征在于，所述的传感器的传感活性部件为权利要求1-8中任一项所述的中空结构的MXene-PDMS复合泡沫，其中，MXene片层在泡沫孔洞内表面搭接。

12.根据权利要求11所述的压阻型压力传感器，其特征在于，还包括PET/PTFE以及铜薄膜电极，将PET/PTFE薄膜清洗干净后，以PET作为柔性基底，将所述的中空结构的MXene-PDMS 复合泡沫粘在PET基底中间，利用双面胶将PTFE对称粘在所述的中空结构的MXene-PDMS 复合泡沫的两侧，利用导电银胶将铜箔固定在传感部件上，作为电极，制备得到高弯曲的压阻型压力传感器。