CN108264885A - 一种力学增强的电磁屏蔽膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种力学增强的电磁屏蔽膜及其制备方法，所述电磁屏蔽膜由少层MXene和纤维素纳米纤维构成。在根据本发明的电磁屏蔽膜的制备方法中，不涉及HF等强氧化剂，反应过程平缓，工艺安全，所得产物均一性好；制备出的电磁屏蔽膜在拉伸实验中最高可承受135.3MPa的拉应力，形变量达到16.7％；最高可承受14260次弯曲；在导电测试中体现出了739.4S/m的超高电导率；可以在47μm的超薄厚度下达到23.8dB的电磁屏蔽性能；此外根据本发明制备出的电磁屏蔽膜，其原料来源广泛，价格低廉，安全环保，有利于工业化推广应用。

Description

一种力学增强的电磁屏蔽膜及其制备方法

技术领域

本发明属于材料领域，具体而言，涉及一种少层MXene/纤维素纳米纤维(少层MXene/CNFs)复合的力学增强的电磁屏蔽膜及其制备方法，由该方法制得的力学增强的电磁屏蔽膜不仅具有较高的屏蔽效率，而且能够承受一定程度的拉力与变形，在柔性电子设备、机器人关节和电子武器装备等领域都有很大的应用潜力。

背景技术

电磁屏蔽材料由于其可以一定程度上吸收或反射电子设备发射出来的电磁波，不仅确保了其他电子设备的正常工作，也使人体免于电磁污染的侵害。近些年，越来越多的研究人员致力研究消除电磁污染等问题，研制出了各种各样的电磁屏蔽材料。例如，Huang等提出的用化学镀层的方法将Ni-Co纤维覆于网状生物炭纤维上成功制备具有电磁屏蔽效果的石蜡基复合材料(X.Huang,B.Dai,Y.Ren,J.Xu,P.Zhu,J.Nanomater.2015,320306)；Liang等提出利用面粉和酵母制备出具有电磁屏蔽和隔热双重效果的碳化硅海绵(CaiyunLiang,Zhenfeng Wang,Lina Wu,Xiaochen Zhang,Huan Wang,and Zhijiang Wang,ACSAppl.Mat.Interfaces.，9,29950-29957)；Chen等人利用化学蒸汽沉积的方法将石墨烯与聚二甲基硅氧烷复合，制备超轻导电的电磁屏蔽海绵(Zongping Chen,ChuanXu,ChaoqunMa,Wencai Ren,and Hui-Ming Cheng，Adv.Mater.2013，25，1296-1300)。这些金属及海绵类电磁屏蔽材料对电磁波都具有不错的屏蔽效能，但是由于其较大的密度和较宽的厚度限制了他们的应用。针对这些问题，Shahzad等人提出一种新型的二维材料MXene制备高导电的电磁屏蔽膜，不仅具有超薄的厚度、超低的密度，而且具有优异的电磁屏蔽效能(FaisAlShahzad,Mohamed Alhabeb,Christine B.Hatter,Babak Anasori,Soon ManHong,Chong Min Koo,Yury Gogotsi，2016,353，1137-1140)。

然而以上电磁屏蔽材料存在强度低、韧性差等问题，很难应用于一些对机械性能要求较高的柔性可穿戴设备、机器人关节和电子武器设备等领域，因此仍然需要开发一种力学增强的高效电磁屏蔽材料来进一步提高其应用价值。

二维过渡金属碳化物或碳氮化物，即MXenes，是由美国德雷塞尔大学的YuryGogotsi教授等人发现的一种新型二维结构材料。其化学通式可用M_n+1X_nT_z表示，其中M指过渡族金属(如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Sc等)，X指C或/和N，n一般为1-3，T_z指表面基团(如O^2-、OH^-、F^-、NH₃、NH₄ ⁺等)。目前，MXenes主要通过HF酸或盐酸和氟化物的混合溶液将MAX相中结合较弱的A位元素(如Al原子)抽出而得到。它具有石墨烯高比表面积、高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，已在储能、吸附、传感器、导电填充剂等领域展现出巨大的潜力。

发明内容

针对传统方法的问题，根据本发明的一个方面，本发明一个目的在于提供一种力学增强的电磁屏蔽膜所述电磁屏蔽膜不仅具有较高的屏蔽效率，而且能够承受一定程度的拉力与变形，在柔性电子设备、机器人关节和电子武器装备等领域都有很大的应用潜力。

根据本发明的力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比20％至90％的少层MXene和重量百分比10％至80％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

优选地，所述力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比30％至80％的少层MXene和重量百分比20％至70％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

进一步优选地，所述力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比40％至70％的少层MXene和重量百分比30％至60％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

进一步优选地，所述力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比50％的少层MXene和重量百分比50％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

优选地，所述力学增强的电磁屏蔽膜具有大于20dB，更优选大于23dB，进一步优选大于25dB的屏蔽效率。

优选地，所述力学增强的电磁屏蔽膜具有大于40MPa且不大于135.3MPa的拉伸应力，更优选为大于60MPa且不大于135.3MPa，进一步优选84.3MPa且不大于135.3MPa。

优选地，所述力学增强的电磁屏蔽膜具有大于3.1％且小于16.7％的变形，更优选为大于10.0％且小于16.7％的变形，进一步优选大于11.9％且小于16.7％的变形。

根据本发明的另一个方面，本发明的一个目的在于提供一种所述力学增强的电磁屏蔽膜的制备方法，包括如下步骤：

1)制备少层MXene化合物

将1重量份的LiF加入20重量份摩尔浓度为6-12M的HCl溶液中搅拌至完全溶解；将1重量份的Ti₃AlC₂加入上述HCl溶液中，35℃下搅拌12-36h；反应后得到的悬浊液经过3500r/min×5min离心，去离子水洗，直到上清液PH≥5，倒出上清液，得到多层MXene化合物沉淀；向沉淀中加100-500mL去离子水，剧烈摇晃1-10min，3500r/min离心1h，收集上层清液，即得到少层MXene化合物分散液。

2)将10重量份的纤维素原料分散400重量份的质量百分比浓度为1-5wt％的NaOH溶液中，140℃反应4h，然后用去离子水洗至中性；所得浆料分散于400重量份的质量百分比浓度为1-5wt％的H₂SO₄溶液中，磁力搅拌下80℃反应6h，然后用用热水洗涤至中性；所得浆料分散于400重量份的质量百分比浓度为1-5wt％的亚氯酸钠溶液中，用醋酸调节PH至1-7，磁力搅拌下80℃反应4h，然后用用去离子水洗至中性；用乙醇稀释所得浆料，置于超声细胞粉碎机下，800W功率下超声1h，再将粉碎后的浆料加入高压均质机中，50-300MPa压力下循环三次，获得粘稠的纤维素纳米纤维溶胶；

3)将步骤1)所得到的少层MXene分散液和步骤2)所得到的纤维素纳米纤维溶胶按不同的比例混合搅拌均匀后，室温下搅拌24h，将得到的混合物进行抽滤、烘干得到由重量百分比20％至90％的少层MXene和重量百分比10％至80％的纤维素纳米纤维构成的力学增强的电磁屏蔽膜。

优选地，步骤1)中所述HCl的摩尔浓度为优选为8-10M，更进一步优选为9M；35℃下搅拌18-30h，更进一步优选为24h；向沉淀中加200-400mL去离子水，更进一步优选为300mL；剧烈摇晃3-8min，更进一步优选为5min。

优选地，步骤2)中所述NaOH溶液质量百分比浓度为1-3wt％，更进一步优化为2wt％；H₂SO₄溶液质量百分比浓度为1-3wt％，更进一步优化为2wt％；亚氯酸钠溶液质量百分比浓度为1-3wt％，更进一步优化为1.5wt％；醋酸调节PH至1-4，更进一步优化为3-4；高压均质机中压力为50-200MPa，更进一步优化为150MPa。

纤维素原料为糠醛渣、漂白木浆、漂白草浆、棉浆、溶解浆、二次纤维、未漂木浆、未漂草浆、秸秆、蒜皮等农业废弃物中的一种或几种的混合。

优选地，本发明制备方法不使用涉及HF等强氧化剂，反应过程平缓，工艺安全，所得产物均一性好。

根据本发明的所述制备方法包括如下步骤：

1)制备少层MXene

将1g LiF加入20mL 9M HCl溶液中搅拌至完全溶解；将1g Ti₃AlC₂加入上述HCl溶液中，35℃下搅拌24h；得到的悬浊液3500r/min×5min离心，去离子水洗，直到上清液PH≥5，倒出上清液，得到多层MXene沉淀；向沉淀加300mL去离子水，剧烈摇晃5min，3500r/min离心1h，收集上层清液，即少层MXene分散液；

2)制备纤维素纳米纤维(CNFs)

将10g蒜皮分散于400mL质量百分比浓度为2wt％的NaOH溶液中，140℃反应4h，取出去离子水洗至中性；所得浆料分散于400mL质量百分比浓度为2wt％的H₂SO₄溶液中，磁力搅拌下80℃反应6h，用热水洗涤至中性；所得浆料分散于400mL浓度为1.5wt％的亚氯酸钠溶液中，用醋酸调节pH至3-4，磁力搅拌下80℃反应4h，用去离子水洗至中性；用乙醇稀释将所得浆料，置于超声细胞粉碎机下，800W功率下超声1h，再将粉碎后的浆料加入高压均质机中，150MPa压力下循环三次，获得粘稠的纤维素纳米纤维溶胶。

3)制备少层MXene@CNFs纳米复合物电磁屏蔽膜

将步骤1)所得到的少层MXene分散液和步骤2)所得到的CNFs分散液按不同的比例混合搅拌均匀后，室温下搅拌24h，将得到的混合物进行抽滤、烘干得到由重量百分比20％至90％的少层MXene和重量百分比10％至80％的纤维素纳米纤维构成的力学增强的电磁屏蔽膜。

有益效果

根据本发明的电磁屏蔽膜的制备方法中，不涉及HF等强氧化剂，反应过程平缓，工艺安全，所得产物均一性好；制备出的电磁屏蔽膜在拉伸实验中最高可承受135.3MPa的拉应力，形变量达到16.7％；最高可承受14260次弯曲；在导电测试中体现出了739.4S/m的超高电导率；可以在47μm的超薄厚度下达到23.8dB的电磁屏蔽性能；此外根据本发明制备出的电磁屏蔽膜，其原料来源广泛，价格低廉，安全环保，有利于工业化推广应用。

附图说明

图1为根据本发明的电磁屏蔽膜制备流程图。

图2为根据实施例1制备的少层MXene及前体Ti₃AlC₂、多层MXene的X射线衍射图。

图3为根据实施例1制备的少层MXene及前体Ti₃AlC₂、多层MXene的扫描电镜图。

图4为根据实施例1制备的纤维素纳米纤维胶状物及其透射电镜图。

图5为根据实施例1制备的电磁屏蔽膜及其反应物少层MXene和纤维素纳米纤维的傅里叶红外图谱图。

图6为根据实施例1制备的电磁屏蔽膜及其反应物少层MXene和纤维素纳米纤维的X射线衍射图。

图7为根据实施例1至6中不同少层MXene含量下制备的电磁屏蔽膜截面的扫描电镜图。

图8为根据实施例1至6中不同少层MXene含量下制备的电磁屏蔽膜的拉伸试验图。

图9为根据实施例1至6中不同少层MXene含量下制备的电磁屏蔽膜的耐折试验图。

图10为根据实施例1、3至6中不同少层MXene含量下制备的电磁屏蔽膜的导电性测试图。

图11为根据实施例1、5、6中不同少层MXene含量下制备的电磁屏蔽膜的电磁屏蔽性能测试图。

具体实施方式

根据本发明制备方法制备出的电磁屏蔽膜不仅具有较高的屏蔽效率，而且能够承受一定程度的拉力与变形，在柔性电子设备、机器人关节和电子武器装备等领域都有很大的应用潜力。

在根据本发明的制备方法中以Ti₃AlC₂和纤维素原料为原料，先将Ti₃AlC₂通过刻蚀、插层制得少层MXene，然后从蒜皮中提取纤维素纳米纤维，最后将少层MXene和纤维素纳米纤维按照一定比例混合搅拌、抽滤成膜，此过程不涉及HF等强氧化剂，反应过程平缓，工艺安全，所得产物均一性好，是一种高效快捷环境友好的制备电磁屏蔽膜的方法。

根据本发明的制备方法中，所述Ti₃AlC₂优选为粒径≤40um的粉末。当Ti₃AlC₂的粒径＞40um时，会由于块体中Al层过宽导致刻蚀不完全，降低所得多层MXene的质量，进而对少层MXene的得率和质量造成影响。

根据本发明的电磁屏蔽膜及其制备方法中所用到的纤维素原料并无特别限制，例如可以为蒜皮，只要其表面相对干净透明，所含杂物较少即可。

在根据本发明的制备方法制备的力学增强的少层MXene/纤维素纳米纤维复合电磁屏蔽膜，少层MXene和纤维素纳米纤维都是易于制得的产品，降低了生产的操作难度。制得的纳米复合物膜既具有优良的电磁屏蔽性能，又具有很好的机械性能。

以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。

以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。

实施例1

1)制备少层MXene

将1gLiF加入20mL9M HCl溶液中搅拌至完全溶解；将1g Ti₃AlC₂加入HCl溶液中，35℃下搅拌24h；得到的悬浊液3500r/min×5min离心，去离子水洗，直到上清液PH≥5，倒出上清液，得到多层MXene沉淀；向沉淀加300mL去离子水，剧烈摇晃5min，3500r/min离心1h，收集上层清液，即得少层MXene。

也可以按照现有文献C.J.Zhang,B.Anasori,A.Seral-Ascaso,S.H.Park,N.McEvoy,A.Shmeliov,G.S.Duesberg,J.N.Coleman,Y.Gogotsi,V.Nicolosi,Adv.Mater.2017,29.中记载的方式制备。

2)制备纤维素纳米纤维

将10g蒜皮分散于400mL浓度为2wt％的NaOH溶液中，140℃反应4h，取出去离子水洗至中性；所得浆料分散于400mL浓度为2wt％的H₂SO₄溶液中，磁力搅拌下80℃反应6h，用热水洗涤至中性；所得浆料分散于400mL浓度为1.5wt％的亚氯酸钠溶液中，用醋酸调节PH至3-4，磁力搅拌下80℃反应4h，用去离子水洗至中性；用乙醇稀释将所得浆料，置于超声细胞粉碎机下，800W功率下超声1h，再将粉碎后的浆料加入高压均质机中，150MPa压力下循环三次，获得粘稠的纤维素纳米纤维溶胶。

3)制备少层MXene@CNFs纳米复合物电磁屏蔽膜

将步骤1)所得到的少层MXene分散液和步骤2)所得到的CNFs分散液按固含量比为1:1的比例混合搅拌均匀后，室温下搅拌24h，将得到的混合物进行抽滤、烘干得到含有少层MXene的重量含量为50％的力学增强的电磁屏蔽膜(少层MXene-50％)。

如图2所示，采用X射线衍射图谱(XRD)对制备的少层MXene及前体Ti₃AlC₂、多层MXene进行分析，MXene(002)特征峰由9.3°偏移到5.8°，层间距增大，表明Ti₃AlC₂中Al层成功被刻蚀掉，实现了对MXene的剥离。

如图3所示，采用扫描电子显微镜(SEM)对制备的少层MXene及前体Ti₃AlC₂、多层MXene进行分析，进一步证明了少层MXene的成功合成。

如图4所示，从蒜皮中成功提取出了纤维素纳米纤维胶装物，并且其透射电镜图(TEM)表明纤维素纳米纤维直径在几十纳米，长度几微米，且分散均一性较好。

如图5所示，对制备的纳米复合物电磁屏蔽膜及其反应物少层MXene和纤维素纳米纤维的傅里叶红外图谱图(FTIR)显示纤维素纳米纤维特征峰(2920、1639、663cm^-1等)同样出现在复合物中，表明CNFs被成功掺杂进纳米复合物膜中。

如图6所示，对制备的纳米复合物电磁屏蔽膜及其反应物少层MXene和纤维素纳米纤维的X射线衍射图(XRD)显示复合物在14-17.8°、22.5°和39.1°出现CNFs的两个特征峰和少层MXene特征峰，进一步表明，少层MXene和CNFs的成功复合。

实施例2

除了将少层MXene分散液和CNFs分散液按固含量比为1:4以外，按照实施例1相同的制备步骤制得含有少层MXene的重量含量为20％的力学增强的电磁屏蔽膜(少层MXene-20％)。

实施例3

除了将少层MXene分散液和CNFs分散液按固含量比为2:3以外，按照实施例1相同的制备步骤制得含有少层MXene的重量含量为40％的力学增强的电磁屏蔽膜(少层MXene-40％)。

实施例4

除了将少层MXene分散液和CNFs分散液按固含量比为3:2以外，按照实施例1相同的制备步骤制得含有少层MXene的重量含量为60％的力学增强的电磁屏蔽膜(少层MXene-60％)。

实施例5

除了将少层MXene分散液和CNFs分散液按固含量比为4:1以外，按照实施例1相同的制备步骤制得含有少层MXene的重量含量为80％的力学增强的电磁屏蔽膜(少层MXene-80％)。

实施例6

除了将少层MXene分散液和CNFs分散液按固含量比为9:1以外，按照实施例1相同的制备步骤制得含有少层MXene的重量含量为90％的力学增强的电磁屏蔽膜(少层MXene-90％)。

如图7所示，采用扫描电子显微镜(SEM)对实施例1至6中制备的少层MXene/CNFs复合物电磁屏蔽膜的横截面进行分析，表明抽滤后得到的电磁屏蔽膜都具有很好的层状结构。

实验实施例1：拉伸实验

采用万能力学试验机(Drick,China)对实施例1至6中制备的电磁屏蔽膜的拉伸性能进行研究。拉伸试验使用的样品大小为:1×3cm²的长方形，拉伸加载速率为：0.2mm/min。

图8为根据实施例1至6中制备的电磁屏蔽膜进行的拉伸试验图，从图中可以看出随着少层MXene含量的增加，电磁屏蔽膜的拉伸断裂应力先上升后下降，从69.1MPa上升到135.3MPa，然后下降到44.2MPa；拉伸断裂应变也从11.8％提升到16.7％，然后下降到3.1％。在少层MXene含量为50％时，其与CNFs之间通过氢键结合的能力最佳，故此时拉伸断裂应力和断裂应变同时达到最大值。

表1：实施例1至6中制备的电磁屏蔽膜的拉伸试验数据

实验实施例2：耐折实验

采用耐折度测试仪(DCP-MIT135)对实施例1至6中制备的电磁屏蔽膜的耐折性能进行研究。耐折度测试在4.9N的负载下进行试验，使用的样品大小为:1.5×3cm²的长方形膜张。

图9为根据实施例1至6中制备的电磁屏蔽膜进行的耐折试验图，从图中可以看出随着少层MXene含量的增加，电磁屏蔽膜的耐折度先上升后下降，在少层含量为50％时达到的耐折次数最高为14260次。

实验实施例3：导电性测试

采用综合物性测量系统(Quantum)对实施例1、3至6中制备的电磁屏蔽膜室温下的电导率进行研究，同时在用2.5V电压下LED灯的亮度侧面反映其导电性的强弱。

图10为根据实施例1、3至6中制备的电磁屏蔽膜进行的导电性测试结果图，从图中可以看出随着少层MXene含量的增加，小灯泡逐渐变亮，而且其电导率也逐渐升高，少层MXene含量为90％时，对应电磁屏蔽膜的电导率达到超高的739.4S m^-1。

实验实施案例4：电磁屏蔽性能测试

采用矢量网络仪(PNA-N5244A)对实施例1、5、6中制备的电磁屏蔽膜的电磁屏蔽性能进行研究。

图11为根据实施例1、5、6中制备的电磁屏蔽膜进行的电磁屏蔽性能测试结果图，从图中可以看出随着少层MXene含量的增加，对应的电磁屏蔽效率都达到商业应用标准(＞20dB),并且其值先增大后减小，这是在电磁屏蔽膜的电导率和厚度交叉作用下对其屏蔽效能造成的影响。

以上实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种力学增强的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜由重量百分比20％至90％的少层MXene和重量百分比10％至80％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

2.根据权利要求1所述的力学增强的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比30％至80％的少层MXene和重量百分比20％至70％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

3.根据权利要求1所述的力学增强的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比40％至70％的少层MXene和重量百分比30％至60％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

4.根据权利要求1所述的力学增强的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述力学增强的电磁屏蔽膜由重量百分比50％的少层MXene和重量百分比50％的纤维素纳米纤维(CNFs)构成。

5.根据权利要求1所述的力学增强的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述力学增强的电磁屏蔽膜具有大于20dB，更优选大于23dB，进一步优选大于25dB的屏蔽效率。

6.根据权利要求1所述的力学增强的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述力学增强的电磁屏蔽膜具有大于40MPa且不大于135.3MPa的拉伸应力，更优选为大于60MPa且不大于135.3MPa，进一步优选84.3MPa且不大于135.3MPa。

7.根据权利要求1所述的力学增强的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述力学增强的电磁屏蔽膜具有大于3.1％且小于16.7％的变形，更优选为大于10.0％且小于16.7％的变形，进一步优选大于11.9％且小于16.7％的变形。

8.一种所述力学增强的电磁屏蔽膜的制备方法，包括如下步骤：

1)制备少层MXene化合物

将1重量份的LiF加入20重量份摩尔浓度为6-12M的HCl溶液中搅拌至完全溶解；将1重量份的Ti₃AlC₂加入上述HCl溶液中，35℃下搅拌12-36h；反应后得到的悬浊液经过3500r/min×5min离心，去离子水洗，直到上清液PH≥5，倒出上清液，得到多层MXene化合物沉淀；向沉淀中加100-500mL去离子水，剧烈摇晃1-10min，3500r/min离心1h，收集上层清液，即得到少层MXene化合物分散液；

2)将10重量份的纤维素原料分散400重量份的质量百分比浓度为1-5wt％的NaOH溶液中，140℃反应4h，然后用去离子水洗至中性；所得浆料分散于400重量份的质量百分比浓度为1-5wt％的H₂SO₄溶液中，磁力搅拌下80℃反应6h，然后用用热水洗涤至中性；所得浆料分散于400重量份的质量百分比浓度为1-5wt％的亚氯酸钠溶液中，用醋酸调节PH至1-7，磁力搅拌下80℃反应4h，然后用用去离子水洗至中性；用乙醇稀释所得浆料，置于超声细胞粉碎机下，800W功率下超声1h，再将粉碎后的浆料加入高压均质机中，50-300MPa压力下循环三次，获得粘稠的纤维素纳米纤维溶胶；

3)将步骤1)所得到的少层MXene分散液和步骤2)所得到的纤维素纳米纤维溶胶按不同的比例混合搅拌均匀后，室温下搅拌24h，将得到的混合物进行抽滤、烘干得到由重量百分比20％至90％的少层MXene和重量百分比10％至80％的纤维素纳米纤维构成的力学增强的电磁屏蔽膜。

9.根据权利要求8所述的力学增强的电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述HCl的摩尔浓度为优选为8-10M，更进一步优选为9M；35℃下搅拌18-30h，更进一步优选为24h；向沉淀中加200-400mL去离子水，更进一步优选为300mL；剧烈摇晃3-8min，更进一步优选为5min；

优选地，步骤2)中所述NaOH溶液质量百分比浓度为1-3wt％，更进一步优化为2wt％；H₂SO₄溶液质量百分比浓度为1-3wt％，更进一步优化为2wt％；亚氯酸钠溶液质量百分比浓度为1-3wt％，更进一步优化为1.5wt％；醋酸调节PH至1-4，更进一步优化为3-4；高压均质机中压力为50-200MPa，更进一步优化为150MPa；

所述纤维素原料为糠醛渣、漂白木浆、漂白草浆、棉浆、溶解浆、二次纤维、未漂木浆、未漂草浆、秸秆、蒜皮等农业废弃物中的一种或几种的混合；

优选地，本发明制备方法不使用涉及HF等强氧化剂。

10.根据权利要求8所述的力学增强的电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)制备少层MXene

将1g LiF加入20mL 9M HCl溶液中搅拌至完全溶解；将1g Ti₃AlC₂加入上述HCl溶液中，35℃下搅拌24h；得到的悬浊液3500r/min×5min离心，去离子水洗，直到上清液PH≥5，倒出上清液，得到多层MXene沉淀；向沉淀加300mL去离子水，剧烈摇晃5min，3500r/min离心1h，收集上层清液，即少层MXene分散液；

2)制备纤维素纳米纤维(CNFs)

将10g蒜皮分散于400mL质量百分比浓度为2wt％的NaOH溶液中，140℃反应4h，取出去离子水洗至中性；所得浆料分散于400mL质量百分比浓度为2wt％的H₂SO₄溶液中，磁力搅拌下80℃反应6h，用热水洗涤至中性；所得浆料分散于400mL浓度为1.5wt％的亚氯酸钠溶液中，用醋酸调节pH至3-4，磁力搅拌下80℃反应4h，用去离子水洗至中性；用乙醇稀释将所得浆料，置于超声细胞粉碎机下，800W功率下超声1h，再将粉碎后的浆料加入高压均质机中，150MPa压力下循环三次，获得粘稠的纤维素纳米纤维溶胶；

3)制备少层MXene@CNFs纳米复合物电磁屏蔽膜

将步骤1)所得到的少层MXene分散液和步骤2)所得到的CNFs分散液按不同的比例混合搅拌均匀后，室温下搅拌24h，将得到的混合物进行抽滤、烘干得到由重量百分比20％至90％的少层MXene和重量百分比10％至80％的纤维素纳米纤维构成的力学增强的电磁屏蔽膜。