[发明专利]一种基于MXene墨水印制的柔性RFID无源测温标签

权利要求书

1.一种基于MXene墨水印制的柔性RFID无源测温标签，其特征在于：包括RFID天线（1）、RFID测温芯片（2）和聚合物柔性基底（3），在常温下，RFID天线（1）通过挤出打印技术直接在聚合物柔性基底（3）上采用MXene墨水印制而成，RFID测温芯片（2）直接与RFID天线（1）通过使用MXene墨水作为粘结剂相连接，无需额外的金属墨水材料或粘结剂粘接；

MXene墨水的制备过程具体如下：

S1：将LiF粉末加入到HCl溶液中，加入磁性转子进行搅拌，在常温和搅拌速率为500rpm下，将溶液搅拌至澄清，得到混合刻蚀剂；

S2：采取少量多次加入的方式，取过筛后的Ti₃AlC₂粉体加入到S1中的混合刻蚀剂中；加入完成后，封闭混合刻蚀剂，并放置于恒温磁力搅拌装置中，在35℃和200 rpm的搅拌速率下刻蚀反应24小时，得到刻蚀后的溶液；

S3：刻蚀完成之后，将刻蚀后的溶液转移到塑料离心管中，在3500 rpm的转速下离心3分钟；离心后，去除上清液，留取沉淀物，沉淀物中既有Ti₃C₂T_x片又有没剥离开的母相材料，向沉淀物中加入去离子水，充分震荡，使得沉淀物重新悬浮，重复离心操作，直至上清液pH达到6；

S4：S3完成之后，将上清液倒出，向沉淀物中加入去离子水，充分摇匀，使沉淀物中的Ti₃C₂T_x片脱层；然后再在3500 rpm的转速下离心30分钟，然后收集离心后的上清液，即得到MXene纳米片溶液；

S5：将S4中的MXene纳米片溶液再离心，并将含有小片径MXene纳米片或杂质的上清液倒出，最后向沉淀物中加入去离子水，即可获得浓度约为60 mg/ml的MXene无添加水性高导电墨水。

2.根据权利要求1所述的一种基于MXene墨水印制的柔性RFID无源测温标签，其特征在于：所述的聚合物柔性基底是聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PTE）、聚乙酸醇（PVA）、聚乳酸（PLA）中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种基于MXene墨水印制的柔性RFID无源测温标签，其特征在于：所述的RFID测温芯片（2）自带温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于MXene墨水印制的柔性RFID无源测温标签，其特征在于：所述的MXene墨水由母相材料MAX相刻蚀，得到的MXene材料即二维过渡金属碳化物或碳氮化物，是一种类石墨烯的新型层状二维晶体材料，化学式为M_n+1X_n，其中n＝1、2、3。

5.根据权利要求4所述的一种基于MXene墨水印制的柔性RFID无源测温标签，其特征在于：所述的母相材料MAX相是一类化学式为M_n+1AX_n的三元层状化合物，其中n＝1、2、3，M为元素周期表中第3副族至第7副族中的所有过渡金属元素，包括镧系和锕系元素，A为主族元素X为碳、氮元素中的至少一种。