[发明专利]一种蜂窝状复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种蜂窝状复合材料及其制备方法，属于电磁屏蔽材料制备技术领域。本发明的蜂窝状Ti₃C₂T_x/Ag复合材料的制备方法通过使用聚合物微球作为模板包覆Ti₃C₂T_x单层纳米片，改变其形貌，使Ti₃C₂T_x单层纳米片变成球状，随后在Ti₃C₂T_x球上负载银纳米颗粒，碳化处理后获得，在保留了Ti₃C₂T_x材料高导电性的同时，在其表面负载银纳米颗粒，提高材料的导电性，且由于聚合物微球模板热裂解使Ti₃C₂T_x单层纳米片层产生孔洞，进而使得制得材料具有多孔结构，材料密度更小，增强了材料对电磁波的多次反射损耗，电磁波吸收屏蔽性能更好。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料制备技术领域，尤其涉及一种蜂窝状复合材料及其制备方法。

背景技术

二维层状MXenes(Ti₃C₂T_x)是利用HF酸将Ti₃AlC₂中的Al原子层抽出来获得新颖的二维层状结构，Ti₃C₂T_x具有轻质、高比表面积(2630m²/g)和高导电性(电导率可达4665S/cm^-1)，这种新颖的结构有利于电磁波在层间的多次反射与散射，同时Ti₃C₂T_x表面还带有大量官能团与本征缺陷，可以增加偶极子极化，从而使Ti₃C₂T_x成为一种优异的新型电磁吸收材料，受到广泛的关注。在2016年，Yuchang Qing等人研究发现：在吸波厚度为1.4mm下，Ti₃C₂T_x纳米片有效吸波频段为12.4-18GHz，其回波损耗最小值为-11dB(参考文献[1]:QingY,Zhou W,Luo F,et al.Titanium carbide(MXene)nanosheets as promising microwaveabsorbers[J].Ceramics International,2016,42(14):16412-16416.).该Ti₃C₂T_x纳米片作为电磁屏蔽材料时难以较好地满足商业应用的需求，对电磁波的吸收屏蔽性能仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蜂窝状复合材料及其制备方法，制备得到的蜂窝状Ti₃C₂T_x/Ag复合材料具有良好的电磁波吸收屏蔽性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种蜂窝状Ti₃C₂T_x/Ag复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚合物微球悬浮液与Ti₃C₂T_x单层纳米片悬浮液混合得到混合悬浮液；

将混合悬浮液、硝酸银溶液顺次加入氢氧化钠溶液中，之后顺次进行微波处理和碳化处理即得到蜂窝状Ti₃C₂T_x/Ag复合材料；

Ti₃C₂T_x中T_x基团包含F、Cl、Br、I、-OH、-CH₃、-CHO、-CN、-NO中的一种。