1.一种MXene‑CNT/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,通过LiF‑HCl刻蚀MAX相前驱体制备少层MXene粉末;
步骤2,利用少层MXene粉末和CNT粉末制备MXene‑CNT/纤维素气凝胶;具体步骤如下:步骤2.1,将NaOH、尿素粉末加入去离子水中,搅拌15min,得到混合液,再将混合溶液置于冰箱中进行冷藏;再加入纤维素粉,搅拌均匀,将溶液置于冰箱中冷冻,冷冻温度为‑26℃,冷冻时间为24h,自然解冻,将CHTAC溶液在超声辅助下缓慢滴入上述溶液,静置一天后使其改性,加入少层MXene粉末和CNT粉末,超声分散后,再次于‑26℃的条件下冷冻12h,自然解冻后加入MBA,搅拌均匀;
步骤2.2,将经步骤2.1后得到的混合溶液倒入六孔细胞培养板的模具中,静置一天,得到MXene‑CNT/纤维素水凝胶,再用去离子水将其洗涤至中性,在‑26℃的条件下冷冻12h,最后冷冻干燥48h,得到MXene‑CNT/纤维素气凝胶;
步骤3,将MXene‑CNT/纤维素气凝胶放入管式炉中进行碳化,得到MXene‑CNT/碳气凝胶复合材料;
碳化条件具体为:以50~100mL/s的速率通入氮气,先以3℃/min的速率升至300℃保温
1h,随后以5℃/min的速率升温至1200℃并保温2h后,冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种MXene‑CNT/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,具体步骤如下:步骤1.1,将LiF与HCl充分混合,然后在冰浴条件下缓慢添加MAX相前驱体粉末,得到混合物;
LiF、HCl与MAX相前驱体粉末的质量比为1:20:1;
步骤1.2,将混合物在35℃的条件下搅拌24小时,获得Ti3C2Tx悬浮液,之后用去离子水反复离心洗涤至溶液pH为7,得到Ti3C2Tx沉淀物;离心洗涤时,离心速率为3500r/min;
步骤1.3,将Ti3C2Tx沉淀物分散于去离子水中,超声处理15min,以促进多层MXene的分层,然后继续以3500r/min的速率离心15min,循环数次,取上清液,获得少层MXene分散液;
步骤1.4,将上述获得的少层MXene分散液预先在‑26℃下冷冻后,用冷冻干燥机将其冷冻干燥,获得少层MXene粉末。
3.根据权利要求1所述的一种MXene‑CNT/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2.1中,冷藏温度为‑12℃,冷藏时间为12h。
4.根据权利要求1所述的一种MXene‑CNT/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2.1中,NaOH、尿素、少层MXene粉末、CNT粉末、纤维素粉、CHTAC溶液、MBA和水的质量比为7:12:0.0243~0.0486:0.0486~0.0243:2.43:5.5:2.34:81。