[发明专利]一种多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器及其制备方法

权利要求书

1.一种多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预处理，50～90 ℃下将聚合物基织物在碱溶液中浸泡1～4 h并搅拌，再用去离子水洗涤浸泡后的聚合物基织物，制得预处理聚合物基织物；

（2）制备刻蚀液，室温下将LiF粉末和HCl溶液搅拌反应，制得HF刻蚀液；

（3）制备MXene溶液，20～50 ℃下将MAX相粉末加入上述HF刻蚀液中，100～1000 rpm的转速下搅拌反应，制得反应产物；然后，将反应产物用去离子水稀释后在3000～5000 rpm的转速下离心，去除离心上清液，重复离心直至pH值≥ 6，制得沉淀物MXene；最后，向沉淀物MXene中加入去离子水，先超声再在3000～5000 rpm转速下离心，制得MXene溶液；

（4）制备聚合物/MXene复合织物加热器，将上述预处理聚合物基织物在MXene溶液中浸渍后，取出再在50～80 ℃真空烘箱中干燥，制得聚合物/MXene复合织物加热器。

2.根据权利要求1所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚合物基织物为涤纶、腈纶、锦纶、维纶、芳纶、棉织物中的一种或多种；所述碱溶液为5～20 wt% 的NaOH溶液，去离子水洗涤后的聚合物基织物的pH值为6～8。

3.根据权利要求2所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述LiF粉末的质量为1～100 g，所述HCl的体积和浓度分别为100～3000 mL和6～15 mol/L；所述搅拌反应的时间为30～60 min。

4.根据权利要求3所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述MAX相粉末的质量为1～100 g；所述MXene溶液的浓度为0.5～20mg/mL。

5.根据权利要求1～4任一项所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，浸渍至少一次，每次浸渍的时间为1～30 min。

6.根据权利要求5所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述聚合物/MXene复合织物加热器对大肠杆菌和枯草杆菌的抑菌率高达99%；所述聚合物/MXene复合织物加热器的最大电磁屏蔽效能大于等于42.1 dB。

7.根据权利要求5所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述聚合物/MXene复合织物加热器电热转化的施加电压的范围为0.1～20 V，聚合物/MXene复合织物加热器电热转化可达到的温度范围为5～220 ℃。

8.根据权利要求5所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述聚合物/MXene复合织物加热器光热转换的光源为近红外光、远红外光、太阳光中的一种或几种；聚合物/MXene复合织物加热器光热转换的最高温度为204℃。

9.一种多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器，其特征在于，由权利要求1～8所述的制备方法制备而成。

10.一种如权利要求9所述的多功能可穿戴聚合物/MXene复合织物加热器在可穿戴织物、织物电加热器、织物光加热器、热转换器领域的应用。