本發(fā)明屬于高導(dǎo)電功能織物領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)電性的mxene基織物的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、近年來，隨著智能可穿戴電子設(shè)備的快速發(fā)展，對(duì)于具有高導(dǎo)電性、高柔性和良好集成能力的紡織品的需求日趨增長。mxene作為一類新型二維導(dǎo)電材料，具有良好的表面親水性、高導(dǎo)電性等特點(diǎn)，并已經(jīng)在可穿戴電子信息、能源存儲(chǔ)、能量轉(zhuǎn)化等方面表現(xiàn)出應(yīng)用的前景。以高分子纖維作為基本單元構(gòu)建的織物往往表現(xiàn)出與高分子材料類似的基本物理和化學(xué)特性，比如較強(qiáng)的疏水性和惰性的表面特性，因此難以直接將親水的mxene直接與其相互作用，構(gòu)建穩(wěn)定的界面，從而實(shí)現(xiàn)織物的高導(dǎo)電特性。目前的方法是通過對(duì)織物或者mxene進(jìn)行修飾的方法來提高兩者之間的作用力。例如，選用含有特定表面親水基團(tuán)的織物(acs?appl.mater.interfaces,2020,12,41,46446.)，等離子體處理織物表面提高活性基團(tuán)數(shù)量(chem.eng.j.,2022,430,132605.)以及粘結(jié)劑處理(j.colloid.interface?sci.,2023,629.508.)等方法來實(shí)現(xiàn)mxene在織物表面的穩(wěn)定負(fù)載。但是上述方法存在以下幾個(gè)問題：首先，對(duì)織物或者mxene進(jìn)行一定的表面修飾往往導(dǎo)致本身功能的衰減或者缺失，使得導(dǎo)電織物的電學(xué)功能達(dá)不到理想的狀態(tài)；其次，生產(chǎn)過程中，額外的處理方式往往導(dǎo)致生產(chǎn)工藝和流程的復(fù)雜化，造成大量能源的浪費(fèi)和效率的降低。
2、因此，為了解決目前二維導(dǎo)電片層修飾功能織物加工過程中流程繁瑣、效率低下、污染較大等問題，亟需優(yōu)化整體加工流程，在實(shí)現(xiàn)高效加工的同時(shí)保證導(dǎo)電織物的良好電學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)階段導(dǎo)電織物加工方法繁瑣，導(dǎo)電劑在功能織物表面負(fù)載牢度不夠，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不連續(xù)等問題，提供一種一種基于ti3c2tx?mxene的高導(dǎo)電織物及簡單且容易實(shí)現(xiàn)的制備方法，實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電織物的連續(xù)化綠色制備。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
3、一種高導(dǎo)電性的ti3c2tx?mxene基織物，其特征在于：具有mxene納米片表面包裹織物的結(jié)構(gòu)；其中，所述mxene通過施壓條件下摩擦的方式負(fù)載。
4、進(jìn)一步地，所述織物厚度為0.1～5mm，織物結(jié)構(gòu)為機(jī)織布、針織布、無紡布或三維編織布。
5、進(jìn)一步地，織物種類包括棉、滌綸、錦綸、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯織物，或者為以及任意兩種以上上述材料的混編織物。
6、為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
7、高導(dǎo)電性的ti3c2tx?mxene基織物的制備方法，其特征在于：具體步驟：
8、(1)織物表面清洗：以去離子水和乙醇作為織物表面清洗的溶劑，將織物在溶劑中多次超聲洗滌多次，除去表面多余顆粒物和油脂，鼓風(fēng)干燥獲得表面潔凈的織物；
9、(2)mxene的負(fù)載：通過一定壓力下打磨機(jī)的多次摩擦實(shí)現(xiàn)mxene粉體和織物纖維表面的多次相互作用，保證mxene片層和織物表面充分接觸，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電層的均勻負(fù)載；
10、(3)mxene負(fù)載牢度的提升：利用乙醇流體沖洗織物表面，除去織物表面負(fù)載牢度較低的mxene片層，從而提升導(dǎo)電織物表面導(dǎo)電層的穩(wěn)定性。
11、(4)導(dǎo)電層連續(xù)性提升：重復(fù)步驟(2)、步驟(3)，提升mxene的負(fù)載量，最終實(shí)現(xiàn)mxene在織物表面的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)連續(xù)化均勻負(fù)載和導(dǎo)電性的提升，實(shí)現(xiàn)mxene基導(dǎo)電織物的規(guī)?；瘶?gòu)筑。
12、進(jìn)一步地，mxene原料通過氟化鋰/鹽酸體系刻蝕鋁層后離心洗滌至中性獲得。具體描述如下：首先將2.0g氟化鋰和40ml?9.0m鹽酸混合攪拌30min，使其產(chǎn)生氫氟酸，然后加入1.0g?ti3alc2?max粉末，蝕刻48h，便合成了ti3c2tx?mxene納米片。將其放入離心管中，用去離子水洗滌蝕刻粉末，然后反復(fù)離心(轉(zhuǎn)速3500r.p.m.)直到上清液的ph接近6.0。
13、進(jìn)一步地，所用打磨機(jī)底盤為橡膠材質(zhì)、金屬材質(zhì)和陶瓷材質(zhì)，打磨所用壓力范圍為0.01～1mpa，打磨時(shí)間為1～10min。
14、進(jìn)一步地，步驟(3)中，沖洗流體壓力為0.1～5mpa，沖洗時(shí)間為1～30s。
15、進(jìn)一步地，步驟(4)中，重復(fù)次數(shù)為2～5次。
16、進(jìn)一步地，步驟(1)中，將織物浸沒于去離子水中，超聲處理5min，將織物撈起，浸沒于乙醇中，超聲處理5min，將超聲后除去表面顆粒雜質(zhì)和油脂的織物在鼓風(fēng)烘箱中干燥1h，最終獲得表面潔凈的織物。
17、本發(fā)明通過一定壓力下摩擦的方式將mxene負(fù)載于織物表面，方法簡單易行，不需要對(duì)織物和mxene進(jìn)行改性，制備的功能織物導(dǎo)電性能良好。
1.一種高導(dǎo)電性的ti3c2tx?mxene基織物，其特征在于：具有mxene納米片表面包裹織物的結(jié)構(gòu)；其中，所述mxene通過施壓條件下摩擦的方式負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)電性的ti3c2tx?mxene基織物，其特征在于，所述織物厚度為0.1～5mm，織物結(jié)構(gòu)為機(jī)織布、針織布、無紡布或三維編織布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)電性的ti3c2tx?mxene基織物，其特征在于，織物種類包括棉、滌綸、錦綸、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯織物，或者為以及任意兩種以上上述材料的混編織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)電性的ti3c2tx?mxene基織物的制備方法，其特征在于：具體步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，mxene原料通過氟化鋰/鹽酸體系刻蝕鋁層后離心洗滌至中性獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所用打磨機(jī)底盤為橡膠材質(zhì)、金屬材質(zhì)和陶瓷材質(zhì)，打磨所用壓力范圍為0.01～1mpa，打磨時(shí)間為1～10min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，沖洗流體壓力為0.1～5mpa，沖洗時(shí)間為1～30s。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多次負(fù)載后洗滌過程以期獲得更為連續(xù)的導(dǎo)電層，其特征在于，步驟(4)中，重復(fù)次數(shù)為2～5次。