申请/专利权人：信阳师范学院

申请日：2021-08-16

公开（公告）日：2021-11-19

公开（公告）号：CN113675004A

主分类号：H01G11/34(20130101)

分类号：H01G11/34(20130101);H01G11/86(20130101);H01G11/26(20130101);H01G11/30(20130101);H01G11/36(20130101);H01G11/46(20130101);H01M4/36(20060101);H01M4/583(20100101);H01M4/587(20100101);H01M4/50(20100101);H01M10/052(20100101);B01J27/24(20060101);B01J27/22(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-发明专利申请公布后的视为撤回

法律状态：2023.07.07#发明专利申请公布后的视为撤回;2021.12.07#实质审查的生效;2021.11.19#公开

摘要：本发明公开了一种用水浴法在MXeneC纳米纤维表面上原位生长ε‑MnO2纳米晶须的方法，制备了由MnO2均匀包覆的MXene碳纤维膜，是一种新型的纳米复合材料。首先将PAN聚丙烯腈加入MXene的DMFN,N‑二甲基甲酰胺溶液制备纺丝液，然后通过静电纺丝法制备出了MXene纤维，碳化后得到MXeneC纤维，接着用简单的水浴法在MXeneC纤维表面上原位生长ε‑MnO2纳米晶须，制备了一种新型的纳米复合材料。在MXeneC杂化纤维表面原位生长ε‑MnO2纳米晶须，进一步提升了材料的比表面积和比容量，同时弥补了MmO2导电性不足的缺点。这种新的纳米纤维材料制备方法温和可控，易于量产，有望在超级电容器、锂硫电池、电极催化材料以及光催化材料等领域中应用。

主权项：1.一种MnO2均匀包覆的MXene碳纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：采用静电纺丝制备方法制备得到，其特征在于：包括以下步骤：S1：将5mLMXene的DMFN,N-二甲基甲酰胺溶液冰浴超声1～3小时，得到浓度为40mgmL-1稳定的MXene胶体溶液；S2：将0.5gPAN聚丙烯腈，分子量：1500000加入步骤S1中的溶液，连续搅拌12小时形成粘稠的黑色纺丝液；；S3：通过单轴静电纺丝装置进行静电纺丝。将步骤S2得到的静电纺丝溶液装入装有18G钝头针的5mL塑料注射器中。在针尖施加20kv的正电压，并将覆盖着铝箔的铜收集滚筒接地。针尖与收集器的距离为15cm，控制溶液注入速度为1.2mLh-1，空气湿度小于25％。S4：将步骤S3得到的纳米纤维膜在空气中稳定2小时，温度为280℃，升温速率为5℃min-1。S5：将步骤S4得到的纳米纤维膜在氩气下碳化3小时，碳化温度为600℃，升温速率为2℃min-1。得到MXeneC纤维薄。S6：将2×5cm2的MXeneC纤维薄膜放入80mL的0.01gmL的KMnO4水溶液中，加入0.05mL的H2SO4放入水浴锅加热至60℃，反应15min。S7：将S6得到的纤维膜捞出用去离子水洗涤数次。放入冻干机中在-50℃温度下进行冷冻干燥10h。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 信阳师范学院 MnO₂包覆的MXene/C纳米纤维材料制备方法

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