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专利号: 202110485442X
申请人: 济南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种Ti3C2Tx MXene一维空心管,其特征在于,所述一维空心管的直径为300‑800 nm。

2.一种权利要求1所述Ti3C2Tx MXene一维空心管的制备方法,其特征在于,采用以下步骤:

配制Ti3C2Tx MXene悬浮液,作为水浴收集溶液A;

取聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯吡咯烷酮加入N,N‑二甲基甲酰胺中,使其完全溶解,得到纺丝溶液B;

(3)将步骤(2)得到的纺丝溶液B进行静电纺丝,用溶液A收集得到纤维前驱体;

(4)将步骤(3)得到的纤维前驱体洗涤以除去未吸附的Ti3C2Tx MXene纳米片;

(5)将步骤(4)得到的纤维前驱体干燥;

(6)将步骤(5)得到的干燥后的纤维前驱体进行高温退火,得到Ti3C2Tx MXene一维空心管结构。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述的Ti3C2Tx MXene悬浮液浓度为0.3 1 mg/mL。

~

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述的聚乙烯吡咯烷酮平均分子质量为1300000;所述聚乙烯吡咯烷酮在溶液B中的量为30 50 mg/mL;聚甲基丙烯酸甲酯在~

溶液B中的量为130 180 mg/mL。

~

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述静电纺丝的正电压为6 12 ~

kV、负压为‑6 ‑12 kV,接收距离为10 cm,纺丝温度为40℃。

~

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(5)所述的干燥采用真空干燥箱干燥或冷冻干燥,所述真空干燥的温度为60℃干燥48 h;所述冷冻干燥的温度为‑83℃干燥48 h。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述的高温退火处理为先以1 2~

℃/min的升温速率升温至150℃,保温1 2 h,再以升温速率1 2℃/min继续升温到450 600~ ~ ~

℃,保温2 4 h。

~

8.根据权利要求2‑7任一项所述的方法,其特征在于,具体的制备方法采用以下步骤:(1)取Ti3C2Tx MXene悬浮液配制成浓度为0.3~1 mg/mL的溶液A;

(2)取聚甲基丙烯酸甲酯和平均分子量为1300000的聚乙烯吡咯烷酮加入N,N‑二甲基甲酰胺中,使聚乙烯吡咯烷酮在溶液中的浓度为30 50 mg/mL,聚甲基丙烯酸甲酯在溶液中~

的浓度为130 180 mg/mL,在磁力搅拌器下搅拌使其完全溶解,得到纺丝溶液B;

~

(3)将溶液B进行静电纺丝,静电纺丝的正电压为6 12 kV、负压为‑6 ‑12 kV,接收距离~ ~

为10 cm,纺丝温度为40℃,得到纤维前驱体;

(4)将得到的纤维前驱体用去离子水清洗三次,去掉未吸附上的Ti3C2Tx MXene纳米片;

(5)将步骤(4)中得到的纤维前驱体完全干燥;

(6)将步骤(5)得到的干燥后的纤维前驱体置于瓷舟中,在氮气/氢氩混合气条件下,以

1 2℃/min的升温速率升温至150℃,保温1 2 h,再继续升温到450 600℃,保温2 4 h,得到~ ~ ~ ~

Ti3C2Tx MXene一维空心管。

9.一种权利要求1所述的Ti3C2Tx MXene一维空心管的应用,其特征在于,所述Ti3C2Tx MXene一维空心管可应用于电化学储能领域。