[发明专利]一种基于二维碳化钛与一维银纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于二维碳化钛与一维银纳米复合材料的制备方法，通过真空辅助抽滤自组装方法，制备了基于一维AgNWs和二维Ti₃C₂T_x纳米片的自支撑贝壳状纤维素基薄膜材料。本发明的方法通过控制二维Ti₃C₂T_x纳米片的添加量优先形成电磁屏蔽网络，然而，一旦导电通路形成后，在高负载时，使得一维AgNWs时具有更高的电磁屏蔽能力。而且制备的复合材料所拥有的分层结构，使得薄膜获得更高的EMISE值，适当层数的多层结构薄膜有助于提高EMISE值，使得复合材料的电磁屏蔽性能更高。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽复合材料制备技术领域，具体为一种基于二维碳化钛与一维银纳米复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着高集成电路逐渐往微型化、复杂化的方向发展，电子纸、微型机器人、可折叠显示器和可穿戴设备等也逐渐走进大众生活中。为顺应时代的发展潮流，开发超薄柔韧的电磁屏蔽薄膜，是当今电磁屏蔽材料发展的主流趋势。在众多薄膜材料中，通过模拟有机和无机层有序的“砖-砂浆”排列，来制备的纳米级人造贝壳膜结构材料，往往会得到独特的界面相互作用。因此，近年来研究人员开始关注这类薄膜的开发，希望能以更少的添加量和更薄的厚度来获得更高的电磁屏蔽值。目前在不同的聚合物中添加不同的导电或磁性纳米材料来制备的贝壳结构屏蔽薄膜已有大量报道。然而，当将两种形态各异的纳米导电材料引入同一基体中形成贝壳层结构时，它们在电磁屏蔽过程中如何发挥相互作用，还一直是个疑问，是协同作用、复配作用还是拮抗作用？另外，在相同的组成下，通过结构控制，能否改善电磁屏蔽性能，更大程度地发挥各组分的功能，也是探索电磁屏蔽效率的一个关键问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于二维碳化钛与一维银纳米复合材料的制备方法，解决了提供一种分层结构所制备的薄膜性能特点，以揭示结构调整的竞争优势。制备了一种高性能电磁屏蔽薄膜的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于二维碳化钛与一维银纳米复合材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、AgNWs的制备：将聚乙烯吡咯烷酮加入甘油中，使之在升温到一定温度的过程中完全溶解。待溶解完全后，停止加热，使温度降至50℃后，迅速加入AgNO₃。然后将含有甘油、NaCl和去离子水的溶液倒入烧瓶中；

S2、然后开启加热，在反应温度升至210℃的过程中，体系的颜色由淡白色变成浅棕、红、深灰，最后变成灰绿，停止反应。产物立即倒入烧杯，待冷却后倒入去离子水中并搅拌均匀。放置一周后，分别用去离子水、乙醇离心洗三次。最后，将所获得的AgNWs重新分散，配成0.5wt％的AgNWs水相分散液；

S3、Ti₃C₂T_x纳米片的制备：在聚丙烯反应器中，通过磁力搅拌，将LiF缓慢溶解于HCI溶液中。然后缓慢加入Ti₃AlC₂粉末，在一定温度下反应48h；

S4、反应结束后，用去离子水洗涤5-6次，以一定转速离心，使pH约为一定值。得到的刻蚀产物保护气保护下通过冰浴超声进一步剥离，在一定转速下离心得到均匀分层的Ti₃C₂T_x分散液。最后，配制得到0.5wt％的Ti₃C₂T_x水相分散液密封冷藏；