[发明专利]基于二维层状MXene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法及产品

说明书

本发明提供一种基于二维层状MXene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法及产品，其特点是：包括以下步骤：（1）先对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，清洗并干燥；（2）称取一定量的MAX相Ti₃AlC₂，浸泡于浓度为10%‑50%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应18‑24 h，然后清洗、烘干得到MXene粉末；（3）将MXene粉末溶于一定量的水中，得到MXene溶液；（4）将MXene溶液层层喷涂在已预处理的织物一侧并干燥，然后，再将MXene溶液层层喷涂在织物的另一侧并干燥，得到MXene改性织物。工艺简单、合理，易于操作，制备的电磁屏蔽织物电磁屏蔽效果佳，且不影响织物的舒适性。

技术领域

本发明属于纺织工程技术领域，具体涉及一种基于二维层状MXene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法及产品。

背景技术

随着微波、通讯及电子技术的快速发展，使人们生活在一个充满人造电磁辐射的环境中，较强的电磁辐射会对人体造成危害，并且会干扰其他设备的正常工作。因此，为了有效减少电磁波的危害，一般需要电磁屏蔽材料保护敏感设备和相关人员，具有较好柔性、易加工的电磁屏蔽织物具有得天独厚的优势。

目前，制备电磁屏蔽织物的主要方法包括：采用含有金属纤维或金属化纤维的纱线，织物表面镀覆金属、采用本征导电高分子对织物改性、导电碳材料（石墨烯、碳纳米管等）改性或涂层织物等。中国专利CN106149162A采用具有金属特性纱线制备了具有导电周期结构的电磁屏蔽织物，对任意方向入射的电磁波均具有良好的屏蔽性能。中国专利CN104975277A公布了镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法，制备的双镀层织物具有优异的电磁屏蔽性能和耐磨、耐蚀性能。中国专利CN105780493A利用本征导电高分子制备了聚苯胺/棉织物，改性后的织物具有优异的电磁屏蔽性能。中国专利CN108189518A利用石墨烯制备了电磁屏蔽织物。

MXene是近几年发现的二维层状过渡金属碳化物或氮化物，具有石墨烯相似的结构。MXene的化学式是M_n+1X_nT_x，其中M代表过渡金属，X代表碳或氮，T_x代表官能团（O、F、OH）。MXene具有优异的导电性、机械性能和电磁屏蔽性能，使其成为复合材料和储能材料重要的填充物。

然而目前并没有将MXene应用于织物电磁屏蔽方面的专利技术公开或其他文献公开发表，如何研究一种基于MXene的电磁屏蔽织物的制备方法，制备方法简单、合理、易操作，制备的电磁屏蔽织物具有较好的柔性和屏蔽性能，是目前亟需解决的技术课题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于二维层状MXene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法及产品，工艺简单、合理，易于操作，制备的电磁屏蔽织物具有较好的柔性和屏蔽性能，且不影响织物的舒适性。

本发明的目的采用如下的技术方案，一种基于二维层状MXene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）利用氢氧化钠和碳酸钠水溶液对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，用蒸馏水清洗并干燥；

（2）称取一定量的MAX相的Ti₃AlC₂，浸泡于浓度为10%-50%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应18-24 h，然后过滤并用蒸馏水清洗，烘干得到MXene粉末；

（3）将MXene粉末溶于一定量的水中，超声得到一定浓度的MXene溶液；

（4）先将MXene溶液喷涂在已进行预处理的织物一面并干燥，然后，再将MXene溶液喷涂在所述织物的另一面并干燥，MXene溶液喷涂过程均匀，得到MXene改性织物。

对上述技术方案的改进：所述的MXene溶液的浓度为0.5 mg/ml-20 mg/ml。