1.一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶,其特征在于,所述芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶由芳纶纳米纤维与MXene组成,芳纶纳米纤维与MXene的质量比为(40 80):~
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(60 20);所述芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的密度为20 40 mg/cm;
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所述芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶采用如下方法制得:步骤一:制备芳纶纳米纤维分散液:将芳纶短切纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水混合并密封,在1200r/min 1500r/min的转速下搅拌反应2h 4h,得到分散于二甲基亚砜~ ~中的芳纶纳米纤维分散液;
步骤二:制备MXene分散液:取MAX原材料和LiF添加于HCL溶液中,恒温搅拌处理得到MXene材料,用去离子水洗至中性,然后分散于去离子水中得到MXene分散液;
步骤三:制备芳纶纳米纤维/MXene复合分散液:将步骤二得到的MXene分散液在搅拌速度为1500r/min 2500r/min搅拌作用下,注射到步骤一得到的芳纶纳米纤维分散液中,得到~芳纶纳米纤维/MXene复合分散液;
步骤四:制备凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料:将步骤三得到的芳纶纳米纤维/MXene复合分散液通过真空抽滤制备得到凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料;
步骤五:制备芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶:将步骤四得到的凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料置于铝盒中,将该铝盒置于盛有液氮的容器中冷冻10 30 min,液氮冷~冻时将铝盒的底部接触液氮的上平面即可,再将冷冻后的材料置于冷冻干燥机中进行干燥,得到芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶。
2.一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:制备芳纶纳米纤维分散液:将芳纶短切纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水混合并密封,在1200r/min 1500r/min的转速下搅拌反应2h 4h,得到分散于二甲基亚砜~ ~中的芳纶纳米纤维分散液;
步骤二:制备MXene分散液:取MAX原材料和LiF添加于HCL溶液中,恒温搅拌处理得到MXene材料,用去离子水洗至中性,然后分散于去离子水中得到MXene分散液;
步骤三:制备芳纶纳米纤维/MXene复合分散液:将步骤二得到的MXene分散液在搅拌速度为1500r/min 2500r/min搅拌作用下,注射到步骤一得到的芳纶纳米纤维分散液中,得到~芳纶纳米纤维/MXene复合分散液;
步骤四:制备凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料:将步骤三得到的芳纶纳米纤维/MXene复合分散液通过真空抽滤制备得到凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料;
步骤五:制备芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶:将步骤四得到的凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料置于铝盒中,将该铝盒置于盛有液氮的容器中冷冻10 30 min,液氮冷~冻时将铝盒的底部接触液氮的上平面即可,再将冷冻后的材料置于冷冻干燥机中进行干燥,得到芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶。
3.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤一中芳纶短切纤维、氢氧化钾和二甲基亚砜之间比例为1g:1.5g:500mL,所述去离子水与二甲基亚砜的体积比为1:50 1:15。
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4.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,所述的芳纶短切纤维、去离子水、二甲基亚砜和氢氧化钾的添加顺序如下:先加入氢氧化钾,再加入去离子水,混合搅拌5min 20min后,再依次加入芳纶短切纤维和二甲基亚~砜。
5.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤一中芳纶短切纤维长度为6mm;得到的分散于二甲基亚砜中的芳纶纳米纤维分散液的质量浓度为0.2%,其中芳纶纳米纤维直径为12 15nm,长度为4 7 μm。
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6.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤二中HCL溶液浓度为9 mol/L, MAX原材料为Ti3AlC2,且Ti3AlC2:LiF质量比为
1:1.6,得到的MXene分散液的质量浓度为1.0%。
7.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤二中恒温搅拌温度为35℃,时间为35h。
8.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤三中芳纶纳米纤维与MXene的质量比为(40 80):(60 20)。
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9.根据权利要求2所述的一种芳纶纳米纤维/MXene复合导电气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤四中真空抽滤时间为2 4h,得到的凝胶状芳纶纳米纤维/MXene复合材料含水~质量控制在20% 60%。
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