[发明专利]一种MXene基纳米复合吸波材料制备方法

说明书

本发明公开了一种MXene基纳米复合吸波材料的制备方法，所述MXene基纳米复合吸波材料通过以下步骤制得：将刻蚀法制得的MXene与金属盐混合并预处理，然后将预处理后的混合溶液进行辐照，再经后处理即得本发明所述的MXene基纳米复合吸波材料。本发明所述的制备方法简单、制备成本低、实用性高，且制备过程对环境污染小，引入磁性纳米粒子均匀地负载在MXene材料表面，提高了复合材料的阻抗匹配性，因此MXene基纳米复合吸波材料具有优异的吸波性能。

技术领域

本发明涉及一种吸波材料，具体涉及一种MXene基纳米复合吸波材料的制备方法。

背景技术

MXene是一类二维无机化合物，其由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。它通常采用去除MAX 相陶瓷的中间相而得到。MAX相是指M_n+1AX_n(n＝1，2或3)，其中M指过渡金属，A代表III或者IV主族元素(主要有Al,Ga,In, Ti,Si,Ge,Sn,Pb)，X是碳、氮或碳氮元素。因为n可以是1，2， 3，所以对应的结构就是M₂X，M₃X₂或M₄X₃，二维片层的厚度就是3层，5层和7层。自然界中只存在带有氧，氢氧和氟为末端的MXene，纯的MXene是无法存在的。MXene因为其表面的多种官能团所以有着很好的亲水性和分散性，在水溶液中能与多种有机溶剂稳定融合。MXene材料还有着特殊的二维层状结构和超高的导电性(电导率可达7.3×10⁴S/m)，可将其广泛的应用在吸波领域。

MXene对电磁波的吸收主要是通过介电损耗作用，为增强其吸波性能，常将MXene与其他磁性材料(如铁、镍)复合，提高材料的磁导率和阻抗匹配特性。制备方法包括化学还原法、水热法、电沉积法等。

与上述方法相比，高能辐射(包括高能电子束和γ射线)具有以下优点:(1)溶剂化电子有很高的还原电势(-2.9V)，避免了有毒还原剂(如肼，硼氢化钠)的使用，对环境友好；(2) 操作简单，便于工业化的实现；(3)辐照过程可以在室温下进行，耗能低；(4)辐射加工技术条件可控，易于通过调节辐照条件合成不同结构和性能的产品。但目前还未有关于辐射技术制备MXene基纳米复合吸波材料的报道。

发明内容

基于上述技术背景，本发明人进行了锐意进取，结果发现，采用MXene和金属盐通过辐照法制得的MXene基纳米复合吸波材料，不但制备方法简单、制备成本低、实用性高，且制备过程对环境污染小，引入的磁性材料均匀地负载在MXene材料表面，同时MXene基纳米复合吸波材料还具有优异的吸波性能，从而完成本发明。

本发明的第一方面在于提供一种MXene基纳米复合吸波材料的制备方法，由MXene和金属盐通过辐照法制得；

所述金属盐选自选自含铁、钴、镍的有机盐和无机盐中的一种或几种；所述金属盐和MXene的质量比为(15～20):1。

本发明的第二方面在于提供一种MXene基纳米复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、刻蚀MAX相制得MXene；

步骤2、将金属盐和制得的MXene混合并预处理；

步骤3、将预处理后的混合物进行辐照；

步骤4、最后经后处理，即得MXene基纳米复合吸波材料。

本发明提供的制备方法及由此制备的具有以下优势：

(1)本发明所述的MXene基纳米复合吸波材料的制备方法采用辐照技术，方法简单、制备成本低、实用性高且制备效率高；