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专利号: 2022107821545
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种MoS2/石墨烯/Mxene复合薄膜,其特征在于,所述薄膜以MoS2和石墨烯为薄膜主体,以石墨烯和Mxene为薄膜涂层,薄膜的厚度为100~150μm;所述MoS2/石墨烯/Mxene复合薄膜的制备方法包括以下步骤:(1)正丁基锂的锂元素作为插层剂在正己烷溶液中与块状MoS2进行反应,在高纯氩气气氛中进行超声处理,充分混合后,再加入预先除氧的超纯水继续超声,得剥离后的MoS2纳米片,将MoS2纳米片依次用无水乙醇、超纯水进行离心,去除上层清液,保留底部产物,重复离心步骤,即得单层MoS2纳米片;

(2)取石墨烯和步骤(1)制得的单层MoS2纳米片分别置于无水乙醇中超声分散,再混合继续超声,充分混合后,加入高分子聚合物,继续搅拌,充分混合后得单层MoS2纳米片与石墨烯的混合液;

(3)将步骤(2)制得的混合液作为电纺丝液,进行静电纺丝,所得纤维薄膜经真空干燥后,再在氮气气氛的管式炉中进行热处理,即得MoS2/石墨烯复合薄膜;

(4)取石墨烯和Mxene的悬浮液混合后超声,得石墨烯/Mxene前驱体溶液,采用高压静电喷涂法将石墨烯/Mxene前驱体溶液喷涂于MoS2/石墨烯复合薄膜表面,经紫外光照射还原处理,即得MoS2/石墨烯/Mxene复合薄膜。

2.根据权利要求1所述的复合薄膜,其特征在于,所述石墨烯为氧化石墨烯。

3.一种权利要求1所述的MoS2/石墨烯/Mxene复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)正丁基锂的锂元素作为插层剂在正己烷溶液中与块状MoS2进行反应,在高纯氩气气氛中进行超声处理,充分混合后,再加入预先除氧的超纯水继续超声,得剥离后的MoS2纳米片,将MoS2纳米片依次用无水乙醇、超纯水进行离心,去除上层清液,保留底部产物,重复离心步骤,即得单层MoS2纳米片;

(2)取石墨烯和步骤(1)制得的单层MoS2纳米片分别置于无水乙醇中超声分散,再混合继续超声,充分混合后,加入高分子聚合物,继续搅拌,充分混合后得单层MoS2纳米片与石墨烯的混合液;

(3)将步骤(2)制得的混合液作为电纺丝液,进行静电纺丝,所得纤维薄膜经真空干燥后,再在氮气气氛的管式炉中进行热处理,即得MoS2/石墨烯复合薄膜;

(4)取石墨烯和Mxene的悬浮液混合后超声,得石墨烯/Mxene前驱体溶液,采用高压静电喷涂法将石墨烯/Mxene前驱体溶液喷涂于MoS2/石墨烯复合薄膜表面,经紫外光照射还原处理,即得MoS2/石墨烯/Mxene复合薄膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,石墨烯与单层MoS2纳米片的质量比为1:1 2。

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5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,高分子聚合物为PVP、PAN或PHBV中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,高分子聚合物与单层MoS2纳米片质量比为3~8:1。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于, 所述步骤(3)中,静电纺丝的工艺参数为:电压为10 20kV,注射器针头喷嘴口径为0.8 1.5mm,喷嘴到接受屏的固化距离为10~ ~ ~

20cm,室内温度为15 25℃,相对湿度为20 40%。

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8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,纤维在氮气气氛的管式炉中进行热处理的温度为500 700℃,保温时间为5 8h。

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9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,石墨烯与Mxene的质量比为1 2:1。

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10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,高压静电喷涂的工艺参数为:针头直径为0.8 1.5mm,电压为10 15kV,针头与接收器距离为5 12cm,喷涂流速~ ~ ~

0.2 0.5mL/min,喷涂时间为3 5h。

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