[发明专利]一种氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合导电薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述复合导电薄膜具有优良的柔韧性和导电性，良好生物相容性以及力学性能。

2.权利要求1所述的一种氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)将纤维素分散到去离子水中，加入TEMPO和NaBr，向烧杯中逐滴加入NaClO溶液，利用NaOH溶液调节pH；结束反应后加入乙醇，加入HCl溶液进行酸化得到氧化纤维素，将其超声分散到去离子水中。

所述的TEMPO与NaBr的质量比为1∶5到1∶10；

所述的纤维素质量为0.5～3克；

所述的NaClO溶液浓度为7～14％；

所述的NaClO溶液体积为80～100mL；

所述的NaOH溶液浓度为0.2～1M；

所述的pH为10～10.5；

所述的反应时间为10～16小时；

所述的HCl浓度为0.05～0.5M；

所述的氧化纤维素悬浮液的浓度为0.5～4％。

2)将多壁碳纳米管分散在浓H₂SO₄中，向其中缓慢加入KMnO₄，进行加热，反应结束后加入含H₂O₂的冰水，静置。将其离心，最后分散在乙醇中，得到石墨烯纳米带分散液。

所述的多壁碳纳米管质量为0.5～4克；

所述的浓H₂SO₄体积为80～100mL；

所述的KMnO₄质量为3～5克；

所述的反应温度为60～80℃；

所述的反应时间为4～8小时；

所述的H₂O₂与冰水的体积比为1∶100到1∶20；

所述的离心转速为8000～12000rpm；

所述的离心时间为10～20分钟；

所述的石墨烯纳米带分散液浓度为0.5～2％。

3)将多层MXene纳米片分散在去离子水中，将其放置于液氮中，再在室温下解冻，重复该过程，得到单层MXene分散液。

所述的多层MXene纳米片分散液浓度为0.1～0.5％；

所述的液氮处理时间为10～30分钟；

所述的重复次数为6～10次。

4)将制备的氧化纤维素分散液、石墨烯纳米带分散液以及MXene分散液共混；通过真空抽滤的方法得到氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合导电薄膜。

所述的氧化纤维素分散液与石墨烯纳米带分散液质量比为5∶1～1∶1；

所述的氧化纤维素分散液与单层MXene分散液质量比为8∶1～2∶1。

所述的共混液所用体积为20～50mL。

3.根据权利要求2所述的氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合导电薄膜的制备方法，其特征在于：所述的纤维素是棉浆纤维素、竹浆纤维素或者细菌纤维素。

4.根据权利要求2所述的氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合导电薄膜的制备方法，其特征在于：所述的氧化纤维素是纳米级纤维，直径为10～200纳米。

5.根据权利要求2所述的氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合薄膜的制备方法，其特征在于；所述的石墨烯纳米带，宽度为30～50纳米。

6.根据权利要求2所述的氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述的MXene纳米片是单层，片径为2～5微米。

7.根据权利要求1-2所述的氧化纤维素-石墨烯纳米带-MXene复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述的复合导电薄膜厚度为20～100微米。