一种纤维素支撑的多孔MXene材料的制备方法

技术领域

本申请涉及MXene材料制备技术领域，特别是涉及一种纤维素支撑的多孔MXene材料的制备方法。

背景技术

二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)是由美国Drexel大学教授YuryGogotis和教授Michel Barsoum等人在2011年合作发现的具有二维片层结构的陶瓷材料，一般可用M

MXene是一种新型二维层状结构过渡金属碳化物/氮化物，它具有高的比表面积、优异的导电性、丰富的表面官能团，在电子学、电磁学、光学、传感器、催化、储能等领域具有应用潜力。但是MXene同其它二维材料一样，其二维层状结构会在组装过程中自发的堆叠，由于堆叠形成的致密结构会影响电子的传导、离子的传输，进而影响MXene表面活性位点的有效利用，限制了其优良性能的表达。

发明内容

基于此，本申请实施例提供一种纤维素支撑的多孔MXene材料的制备方法，该制备方法通过纤维素的支撑改善MXene材料层状结构堆叠，同时多孔MXene还可提供离子传导的通道，提升MXene材料的电化学性能。

根据本申请实施例，提供一种纤维素支撑的多孔Mxene材料的制备方法，包括：

步骤一、取MXene纳米片搅拌分散到双氧水溶液中，搅拌蚀刻，再将反应后的溶液离心洗涤，超声分散得到多孔MXene纳米片溶液；

步骤二、将纤维素原料加入到去离子水中，破碎搅拌，使其充分分散均匀，得到纤维素分散液；

步骤三、将所述多孔MXene纳米片溶液加入到所述纤维素分散液中，搅拌，得到纤维素支撑的多孔MXene材料。

优选地，所述MXene纳米片优选为Ti

优选地，所述MXene纳米片与双氧水溶液的质量比为0.1～1，H

优选地，所述蚀刻的温度为20～80℃，蚀刻的时间为10～100min。

优选地，所述纤维素选自细菌纤维素、纳米纤维素、微化纤维素、氧化纤维素中的一种或多种，优选细菌纤维素。

优选地，所述MXene纳米片与纤维素的质量比为20：1～1：1。

优选地，所述纤维素分散液中纤维素的质量百分数为0.5～4％。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的制备方法工艺简单、易于控制、成本低廉，从原料使用到制备工艺过程均绿色无污染，利于工业大规模生产。

H

纤维素分子上的OH

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明。

实施例1

一种纤维素支撑的多孔MXene材料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一、多孔MXene纳米片溶液的制备：取20重量份Ti

步骤二、纤维素分散液的制备：将1重量份细菌纤维素原料加200重量份去离子水，使用高速搅拌机在15000pm转速下破碎搅拌，使其充分分散均匀，得到细菌纤维素分散液。

步骤三、纤维素支撑的多孔MXene的制备：将步骤一制备的多孔MXene纳米片溶液加入到步骤二制得的细菌纤维素分散液中，充分搅拌即得到细菌纤维素支撑的多孔MXene微凝胶材料。

实施例2

一种纤维素支撑的多孔MXene材料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一、多孔MXene纳米片溶液的制备：取10重量份Ti

步骤二、纤维素分散液的制备：将1重量份细菌纤维素原料加50重量份去离子水，使用高速搅拌机在20000rpm转速下破碎搅拌，使其充分分散均匀，得到细菌纤维素分散液。

步骤三、纤维素支撑的多孔MXene的制备：将步骤一制备的多孔MXene纳米片溶液加入到步骤二制得的细菌纤维素分散液中，充分搅拌即得到细菌纤维素支撑的多孔MXene微凝胶材料。

实施例3

一种纤维素支撑的多孔MXene材料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一、多孔MXene纳米片溶液的制备：取1重量份Ti

步骤二、纤维素分散液的制备：将1重量份细菌纤维素原料加25重量份水稀释，使用高速搅拌机在30000rpm转速下破碎搅拌，使其充分分散均匀，得到细菌纤维素分散液。

步骤三、纤维素支撑的多孔MXene的制备：将步骤一制备的多孔MXene纳米片溶液加入到步骤二制得的细菌纤维素分散液中，充分搅拌即得到细菌纤维素支撑的多孔MXene微凝胶材料。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。