[发明专利]一种丝胶蛋白改性Ti3

说明书

本发明公开了一种丝胶蛋白改性Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene提升其水溶液稳定性的方法，具体包括以下步骤，步骤S1：Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene的制备，采用LiF/HCl原位合成HF对Tisubgt;3/subgt;AlCsubgt;2/subgt;MAX粉末进行选择性蚀刻来制备Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene纳米片；步骤S2：丝胶蛋白的提取；步骤S3：丝胶蛋白改性Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene，利用丝胶蛋白与预先制备的Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene共组装，对其表面进行改性。在室温下，利用资源丰富、廉价易得的丝胶蛋白与水溶液和Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene纳米片直接共组装，对其表面进行改性，提高其水溶液中的稳定性，从而能够大幅延长Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene水溶液的储存时间至少30天以上。解决困扰Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt; MXene生产加工、长期存储运输与实际应用的基础性难题。所用丝胶蛋白是一种可降解的天然生物聚合物，且丝胶蛋白表面改性工艺具有绿色环保、能耗低、易控制等优势，可用于规模化生产。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体地说，本发明涉及一种丝胶蛋白改性Ti₃C₂T_xMXene提升其水溶液稳定性的方法。

背景技术

MXene是一种新兴的二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物，于2011年被美国德雷塞尔大学的Gogotsi教授通过选择性刻蚀MAX相中的金属A元素而制备，其化学通式是M_n+1X_nT_x(n＝1,2,3)，其中：M为早期过渡金属元素，X为碳或氮元素，T为表面的-OH、-O-、-F等活性官能团。截止目前，已有超过30种MXene纳米片材被成功制备，其中以Ti₃C₂T_x MXene的研究和应用最为广泛，这主要是因为Ti₃C₂T_x MXene相对简单的合成工艺。据报道，Ti₃C₂T_xMXene具有与石墨烯相似的机械强度以及优异的物理化学性质，如良好的亲水性、金属导电性(～24000S cm^-1)、导热性(～55.8W m^-1K^-1)、接近100％的光热转化效率和低红外发射率(0.19)，在传感、电磁屏蔽、储能、太阳光加热器件以及热隐身等领域展现出广阔的应用前景。然而，Ti₃C₂T_x MXene也存在以下问题亟待解决：1)Ti₃C₂T_x MXene纳米片表面能高，易发生团聚堆叠，从而失去了原有纳米片优异的物化性能；2)在水和氧气双重作用下，Ti₃C₂TxMXene极易发生氧化降解。这严重制约了Ti₃C₂Tx MXene的进一步应用。