[发明专利]一种Ti3

权利要求书

1.一种Ti₃C₂T_x MXene一维空心管的制备方法，所述一维空心管的直径为300-800 nm；其特征在于，采用以下步骤：

（1）配制Ti₃C₂T_x MXene悬浮液，作为水浴收集溶液A；所述的Ti₃C₂T_x MXene悬浮液浓度为0.3~1 mg/mL

（2）取聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯吡咯烷酮加入N,N-二甲基甲酰胺中，使其完全溶解，得到纺丝溶液B；所述的聚乙烯吡咯烷酮平均分子质量为1300000；所述聚乙烯吡咯烷酮在溶液B中的量为30~50 mg/mL；聚甲基丙烯酸甲酯在溶液B中的量为130~180 mg/mL；

（3）将步骤（2）得到的纺丝溶液B进行静电纺丝，用溶液A收集得到纤维前驱体；

（4）将步骤（3）得到的纤维前驱体洗涤以除去未吸附的Ti₃C₂T_x MXene纳米片；

（5）将步骤（4）得到的纤维前驱体干燥；

（6）将步骤（5）得到的干燥后的纤维前驱体进行高温退火，得到Ti₃C₂T_x MXene一维空心管结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述静电纺丝的正电压为6~12kV、负压为-6~-12 kV，接收距离为10 cm，纺丝温度为40℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）所述的干燥采用真空干燥箱干燥或冷冻干燥，所述真空干燥的温度为60℃干燥48 h；所述冷冻干燥的温度为-83℃干燥48h。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（6）所述的高温退火处理为先以1~2℃/min的升温速率升温至150℃，保温1~2 h，再以升温速率1~2℃/min继续升温到450~600℃，保温2~4 h。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，具体的制备方法采用以下步骤：

（1）取Ti₃C₂T_x MXene悬浮液配制成浓度为0.3~1 mg/mL的溶液A；

（2）取聚甲基丙烯酸甲酯和平均分子量为1300000的聚乙烯吡咯烷酮加入N,N-二甲基甲酰胺中，使聚乙烯吡咯烷酮在溶液中的浓度为30~50 mg/mL，聚甲基丙烯酸甲酯在溶液中的浓度为130~180 mg/mL，在磁力搅拌器下搅拌使其完全溶解，得到纺丝溶液B；

（3）将溶液B进行静电纺丝，静电纺丝的正电压为6~12 kV、负压为-6~-12 kV，接收距离为10 cm，纺丝温度为40℃，得到纤维前驱体；

（4）将得到的纤维前驱体用去离子水清洗三次，去掉未吸附上的Ti₃C₂T_x MXene纳米片；

（5）将步骤（4）中得到的纤维前驱体完全干燥；

（6）将步骤（5）得到的干燥后的纤维前驱体置于瓷舟中，在氮气/氢氩混合气条件下，以1~2℃/min的升温速率升温至150℃，保温1~2 h，再继续升温到450~600℃，保温2~4 h，得到Ti₃C₂T_x MXene一维空心管。