[发明专利]多级异质结构复合材料及其制备方法和电磁微波吸收应用

权利要求书

1.一种多级异质结构复合材料，其特征在于，所述多级异质结构复合材料为Co-NCNTs@MXene@CF，包括：

二维层状化合物MXene纳米片包覆棉布基底表面，所述MXene纳米片表面原位生长片状Co-MOF，所述片状Co-MOF催化外延生长的氮掺杂碳纳米管Co-NCNTs彼此之间相互连接，形成多级异质网络结构；所述二维层状化合物MXene纳米片均匀包覆在棉布基底表面。

2.如权利要求1所述的多级异质结构复合材料，其特征在于，所述氮掺杂碳纳米管Co-NCNTs截面直径在15～25nm。

3.一种如权利要求1所述的多级异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1、清洗棉布基底；

S2、将原材料Ti₃AlC₂加入氢氟酸溶液中，水浴条件下刻蚀后并冰浴超声剥离，离心获得少数层MXene水溶液冷藏备用；

S3、将清洗后未干的棉布基底放入步骤S2中制备的少数层MXene水溶液中浸泡，并进行干燥处理，重复浸泡烘干过程，真空保存备用；

S4、将步骤S3中制备的MXene@CF放入含有Co(NO₃)₂·6H₂O溶液中后，加入二甲基咪唑溶液，待反应完成后，产物用水清洗数次，真空干燥，待冷却后备用；

S5、将步骤S4中制备的Co-MOF@MXene@CF滴加三聚氰胺无水乙醇溶液，真空干燥后，在N₂气的保护下进行热解催化，待温度冷却到室温下得到多级异质结构复合材料Co-NCNTs@MXene@CF。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤S2中氢氟酸溶液由将1～2g LiF加入20～30ml的9～10M HCl溶液制备得到；

和/或所述步骤S2中将原材料Ti₃AlC₂加入氢氟酸溶液中控制反应温度为30～45℃，连续搅拌时间为24～48h；超声时间为60～90min；离心水洗至pH约为6～7；

和/或所述步骤S2中得到的少数层MXene水浓度为1～2.5mg/ml。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤S3浸泡次数为10～20次；

和/或所述步骤S3中真空干燥温度为50～70℃。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤S4中Co(NO₃ )₂ ·6H₂ O溶液浓度为1～2mM；

和/或所述步骤S4中二甲基咪唑溶液浓度为10～14mM；

和/或所述步骤S4中加入二甲基咪唑溶液控制反应温度为25～30℃，反应时间为10～16h。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤S5中三聚氰胺无水乙醇溶液中三聚氰胺含量为1～6mM；

和/或所述步骤S5中热解催化温度为700～900℃,反应时间为1～4h，升温速率和降温速率为1～3℃/min。

8.如权利要求3～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

将裁剪后的棉布依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中，并依次超声20～30min。

9.一种电磁微波吸收的应用，其特征在于，将如权利要求1～2任一项所述多级异质结构复合材料或如权利要求3～8任一项所述制备方法制备得到的多级异质结构复合材料应用于电磁微波吸收。