[发明专利]一种MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂及其制备方法

说明书

一种MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂及其制备方法，属于MXene材料技术领域。MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂是由氧化石墨烯和Ti₃C₂T_x MXene形成的具有微观杂化片层结构的多孔微球，杂化片层结构包括面‑面堆叠的氧化石墨烯和Ti₃C₂T_x MXene纳米片。此MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂具有较好的吸波性能，能够应用于吸波领域。一种MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂的制备方法通过静电纺丝能够得到冷冻的两种分散液组装后的液滴，Ti₃C₂T_x MXene与氧化石墨烯被快速生长的冰晶挤压到晶界处形成三维网络，干燥使冰晶升华得到具有多孔结构的微球。

技术领域

本申请涉及MXene材料技术领域，具体而言，涉及一种MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂及其制备方法。

背景技术

近年来，二维过渡金属碳化物/碳氮化物(MXene)因其丰富的表面官能团、高比表面积、高机械强度和电导率而受到了大量的研究，并在超级电容器、电池、催化、传感器、分子筛和电磁屏蔽等方面有着广泛应用。

现有技术发现MXene与其他材料杂化能够得到某些性能优良的复合材料。

发明内容

本申请提供了一种MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂及其制备方法，其能够通过简单的方法制得MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂，此MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂具有良好的吸波性能。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂，MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂是由氧化石墨烯和Ti₃C₂T_x MXene形成的具有微观杂化片层结构的多孔微球，杂化片层结构包括面-面堆叠的氧化石墨烯和Ti₃C₂T_x MXene纳米片。

在上述技术方案中，此MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂具有较好的吸波性能，能够应用于吸波领域。此外，由于MXene与氧化石墨烯具有高活性表面和丰富的空洞结构，此杂化微球还具有对重金属离子(铬、铅、镍、铜、汞、锌、镉、锰等等)和有机污染物(亚甲基蓝、刚果红等等)的吸附能力，可用于废水净化。MXene与氧化石墨烯纳米片具有较好的导电率，其丰富的空洞结构及杂化结构有利于电荷转移与储存，这种杂化微球可用于能源转化与储存(电池、超级电容器)、催化领域。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂中Ti₃C₂T_x MXene的质量分数为5～95％。

可选地，MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂中Ti₃C₂T_x MXene的质量分数为25～35％。

在上述示例中，当MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂中Ti₃C₂T_x MXene的质量分数为5～95％时，能够制得MXene/GO杂化气凝胶微球吸波剂；当MXene/GO杂化气凝胶中Ti₃C₂T_xMXene的质量分数为25～35％时，MXene/GO杂化气凝胶的吸波性能较好。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述微球的直径为100～500μm，氧化石墨烯的片层厚度为1～3nm，Ti₃C₂T_x MXene的片层厚度为1～2nm。