[发明专利]一种基于MXene二维纳米片的多功能真丝面料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于MXene二维纳米片的多功能真丝面料，制备步骤包括：(1)制备MXene二维纳米片；(2)制备氨基化MXene二维纳米片；(3)对真丝面料进行酰氯化改性；(4)将酰氯化真丝面料浸渍在氨基化MXene二维纳米片分散液中反应一段时间，最终制备得到基于MXene二维纳米片的多功能真丝面料。本发明制备得到的真丝面料具有抗菌、抗紫外、抗电磁辐射、导电等多重功能。而且MXene二维纳米片牢固附着在真丝面料的表面，不会随着洗涤次数的增加而大量脱落，大大提高了真丝面料的附加值和使用范围。

技术领域

本发明涉及纺织面料和功能纳米材料领域，具体涉及一种基于MXene二维纳米片的多功能真丝面料。

背景技术

蚕丝是一种天然蛋白质纤维，具有绚丽柔和的光泽，手感细腻、滑爽，悬垂性好，吸湿和透气性好，素有“纤维皇后”和“人体第二皮肤”之称。此外，蚕丝富含人体所需的十八种氨基酸，具有安神、护肤、调节新陈代谢、增强细胞活力等作用。然而蚕丝及其制品在使用过程中仍然存在诸如易皱、泛黄、不耐磨、褪色、难打理、抗紫外和抗菌性能差缺陷。特别是随着智能可穿戴设备的盛行，传统的真丝产品已经难以满足人们对智能服装的要求。

为了扩大蚕丝的适用范围，提高蚕丝制品的附加值，使用纳米材料对蚕丝进行改性成为研究热点。例如将石墨烯材料与蚕丝相结合可以有效改善蚕丝固有缺陷，赋予蚕丝优异的导电、抗菌、抗紫外等性能(纺织学报,2018,39(10):168-174)。

过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物(通常称为MXene)是自2011年YuryGogotsi等发现碳化钛(Ti₃C₂T_x)以来的一类新型二维材料。这些材料的一般公式为M_n+1X_nT_x(n＝1、2或3)，其中M是早期过渡金属，X是碳和/或氮，T是从合成过程中继承的表面基团，通常为-OH、-O和-F。MXene通常由三元碳化物或氮化物的MAX相选择性地刻蚀A原子层制得，其中A主要是IIIA族和IVA族元素。迄今为止报道的MAX相有70多种，目前20多种基于Ti、V、Nb、Mo、Ta和Zr等的MXene被成功合成。这种化学和结构上的多功能性使得MXene在高导电性、大表面积等方面具有与石墨烯等其它二维纳米材料的竞争优势，在多种应用领域特别是在电池、超级电容器和催化等能量转换和储能领域有着广阔的应用前景(Advanced FunctionalMaterials,2020,2000712，Advanced optical Materials,2020,2001120)。

MXene二维材料在纺织材料领域也有文献报道。例如中国发明专利CN202010402066.9将预处理聚合物基织物在MXene溶液中浸渍后，取出后干燥，制得聚合物/MXene复合织物加热器。中国发明专利CN201910223295.1将MXene溶液层层喷涂在已预处理的织物一侧并干燥，然后，再将MXene溶液层层喷涂在织物的另一侧并干燥，得到MXene改性织物。中国发明专利CN201911174273.7将MXene溶液喷涂于处理过的PI织物表面反应。中国发明专利CN201810917657.2将清洗干净的织物置于稀释后的MXene溶液中浸泡。中国发明专利CN202010723785.0将棉织物浸渍于MXene胶体溶液中，并用压辊进行填充处理，得到浸渍均匀的MXene/棉织物复合材料。中国发明专利CN202010443697.5利用MXene分散液对其进行浸渍修饰，最后利用聚二甲基硅氧烷进行疏水处理得到基于MXene的织物传感器。上述文献多采用浸渍法、喷涂法制备MXene基纤维/织物/面料/纺织品，MXene与纤维/织物/面料/纺织品之间缺乏有效结合，在日常洗涤或者使用过程中，MXene会不断脱落，从而使得MXene基纤维/织物/面料/纺织品的功能性越来越差。

发明内容

针对上述不足，本发明制备了一种基于MXene二维纳米片的多功能真丝面料。

本发明通过如下的技术方案实现：