[发明专利]一种多层膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多层膜材料及其制备方法，制备方法包括：将二维材料分散于溶剂中，制得二维材料分散液；将各层膜的原料分别分散于各溶剂中，制得若干膜材料分散液；对二维材料分散液进行抽滤；当二维材料分散液即将抽滤完毕时，形成的二维材料层上再加入二维材料层相邻膜层的膜材料分散液继续进行抽滤，直至抽滤完各层膜的膜材料分散液；抽滤完成后，对附着多层膜的抽滤膜进行干燥和剥离，制得多层膜。本发明能够精细化调控膜材料的层数和各层膜材料的厚度，并且操作简单，方便快捷。

技术领域

本发明属于薄膜材料技术领域，涉及一种多层膜材料及其制备方法。

背景技术

随着时代发展，膜材料在电磁防护、半导体、医药、电池等领域应用愈加广泛，同时，现代工业对于膜的精细化结构设计也愈加看重，传统的单一物质的均一膜材料已逐渐消失，新兴的多层结构化膜材料正逐渐走入大众视野。真空过滤法作为一种能有效控制膜精细化结构的方法，是一种设计膜材料层数与层厚的优秀制备方法。

中国发明专利CN113060734A公开了一种红外低发射率MXene薄膜及其制备方法，通过真空过滤的方法得到了均一的单层MXene薄膜，但并没有提供多层不同物质的复合膜的制备方法，无法进一步调整以满足各种条件下的应用。

中国发明专利CN105336551B公开了一种碳基双层薄膜的制备方法，先分别抽滤出2张薄膜，加工后再施加压力将两层膜自然粘结在一起，烘干得到双层膜。但这种方法其本质是制得两层膜再通过外界作用，强行粘结，操作繁琐，普适性低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多层膜材料及其制备方法，能够精细化调控膜材料的层数和各层膜材料的厚度，并且操作简单，方便快捷。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种多层膜材料的制备方法，包括以下步骤：

将二维材料分散于溶剂中，制得二维材料分散液；

将各层膜的原料分别分散于各溶剂中，制得若干膜材料分散液；

对二维材料分散液进行抽滤；

当二维材料分散液即将抽滤完毕时，形成的二维材料层上再加入二维材料层相邻膜层的膜材料分散液继续进行抽滤，直至抽滤完各层膜的膜材料分散液；

抽滤完成后，对附着多层膜的抽滤膜进行干燥和剥离，制得多层膜。

可选的，在加入相邻膜层的膜材料分散液前，先滴加溶剂进行润湿。

可选的，所述二维材料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或MXene。

可选的，所述溶剂包括水、醇类、金属盐溶液或酸碱溶液。

可选的，溶剂具有粘性小、易于抽滤、易于蒸发的特性。

可选的，溶剂中含有用于提高抽滤效率的金属离子。

可选的，用于分散二维材料的溶剂与用于分散各层膜原料的溶剂相同。

可选的，各层膜为不溶于溶剂、易于分散于溶剂中的固体材料。

可选的，各膜层的两面设有用于提高多层膜整体机械性能的二维材料层。

一种多层膜材料，通过上述技术制备方法制备而成。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供一种多层膜材料及其制备方法，该方法操作简便，通过抽滤膜材料分散液的次数能够高效快捷地精细化的调控膜材料的层数，通过抽滤膜材料分散液的量能够高效快捷地精细化的调控膜材料各层的厚度，从而得到各种结构的多层膜，满足现代工艺对膜材料的更高要求。

本申请整体上无需高温，无需外接电场，各层设计都通过真空过滤法一步解决，大大提高制备效率。

附图说明