一种超弹、高吸附性MXene气凝胶及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将氟化锂加入盐酸中，搅拌，然后将钛碳化铝加入溶液中，制备成反应溶液，将反应溶液在水浴保温，随后将反应溶液离心，收集沉淀，加水配置成悬浊液，将悬浊液超声，然后离心取上层液，得到mxene分散液，保存备用；步骤2、取步骤1制备的mxene分散液于模具中，用冷冻芯对mxene分散液进行定向凝固，然后真空干燥，得到定向凝固mxene气凝胶；步骤3、将步骤2制备的定向凝固mxene气凝胶于氩气中加热保温，得到超弹、高吸附性mxene气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，所述份数均为重量份：步骤1、将1～3份氟化锂加入到15～30份8～10mol/l盐酸中，搅拌3～10min，然后将1～3份钛碳化铝匀速加入溶液中，加入时间控制在1～5min，制备成反应溶液，将反应溶液在水浴保温，随后将反应溶液在3000～4000rpm离心3～8min，收集沉淀，然后加水配置成120～180份悬浊液，将上述悬浊液超声0.5～2h，然后在3000～4000rpm离心0.5～2h，取上层液，得到mxene分散液，保存备用；步骤2、取步骤1制备的mxene分散液于模具中，用冷冻芯对mxene分散液进行定向凝固，然后真空干燥，得到定向凝固mxene气凝胶；步骤3、将步骤2制备的定向凝固mxene气凝胶于氩气中加热保温，得到超弹、高吸附性mxene气凝胶。3.根据权利要求1或2所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1中水浴保温温度为30～40℃，保温时间为20～30h。4.根据权利要求1或2所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤2中冷冻芯是银棒、铜棒、铝棒、锌棒、铁棒中的一种。5.根据权利要求1或2所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤2中定向凝固的温度为-80～-60℃。6.根据权利要求1或2所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤2中真空干燥温度为-70～-60℃，真空度为400～700pa，真空干燥时间为10～15h。7.根据权利要求1或2所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤3中加热保温的升温速率为4～6℃/min，升温到700～900℃保温1～3h。8.一种超弹、高吸附性mxene气凝胶，其特征在于：采用如权利要求1～7任一项所述的一种超弹、高吸附性mxene气凝胶的制备方法制备而成。

技术总结
本发明公开了一种超弹、高吸附性MXene气凝胶及其制备方法。本发明超弹、高吸附性MXene气凝胶的制备方法包括以下步骤：利用盐酸和氟化锂原位生成氢氟酸法刻蚀钛碳化铝和超声剥离法制备了碳化钛MXene，然后采用冰模板法，利用不同的导热介质对其MXene分散液定向凝固后真空干燥制备成超弹、高吸附性MXene气凝胶，通过控制冰晶的形成和生长来控制气凝胶材料的孔隙厚度和定向孔隙间距，对气凝胶实现微观结构调控，从而确定其最佳制备工艺。与现有技术相比，本发明制备的超弹、高吸附性MXene气凝胶具有高比表面积、低密度、高孔隙率等特点，能表现出超弹性、非凡的抗疲劳能力和对各种有机溶液的高吸收能力。这些优良特性可使MXene基气凝胶在吸附和压力传感领域有着较为广泛的应用。用。用。


技术研发人员：张奇琦 蔡颖辉 曹宁 臧晓蓓 邵庆国
受保护的技术使用者：黄河三角洲京博化工研究院有限公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/7/29