CN108751995A - 纳米微粒原位包覆MXenes复合材料、其制法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料及其制法。所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料包括MXenes材料和纳米微粒材料，所述纳米微粒材料包括金属和/或金属氧化物，所述MXenes材料的表面原位包覆有所述纳米微粒材料，且所述MXenes材料的层间也分布有所述纳米微粒材料。所述制法包括：将MXenes材料溶液和金属盐溶液混合均匀，再加入还原剂、碱性物质混合均匀，之后于50～200℃下反应10～120min，获得所述复合材料。本发明的复合材料可改善阻抗匹配性能，并使吸波性能可调，其制备方法具有各相分散均匀、材料烧结致密化程度高以及降低生产成本，易于实现大规模产业化的优点。

Description

纳米微粒原位包覆MXenes复合材料、其制法及用途
技术领域
本发明涉及MXenes复合材料技术领域，特别涉及一种纳米微粒原位复合MXenes的复合材料、其制备方法，以及该复合材料的用途。
背景技术
近年来，电子产品的生产及其应用迅速发展，在给人类生活带来方便的同时其产生的电磁干扰将对环境和人体健康造成危害。因此围绕着新型电磁屏蔽材料的设计与开发，拓宽电磁屏蔽材料吸收频率范围，提高吸波材料的物理和化学稳定性，以及轻质化的研究已成为世界各国科学家的研究热点。磁性金属材料具有饱和磁化强度高、磁导率和介电常数大、居里温度高温度稳定性好等优点，是一类重要的电磁波吸波剂。磁性金属吸收材料主要依靠磁滞损耗、涡流损耗、畴壁共振和自然共振等机制来衰减和吸收电磁波。磁性金属吸波材料的吸波性能与材料的形貌、组成、吸波剂浓度等密切相关，研究表明片状结构和合金化可以增进微波损耗和减薄吸波涂层的厚度并且可以弥补金属吸波材料电导率高、密度大、腐蚀能力弱等这缺点。利用非磁性绝缘体将磁性金属粒子有效地隔离而形成的复合结构，有利于降低电导率、提高阻抗匹配特性，为制备高性能吸波材料提供可能性。
二维过渡金属碳化物或碳氮化物纳米片，即MXenes，是一种具有二维片层结构的新型材料；其来源于三元层状金属陶瓷Mn+1AXn相(M为过渡金属元素，A为主族元素，X为C和/或N，n一般为1～3，简称MAX相)。可通过将MAX相中结合较弱的A位元素(如Al原子)剥离，得到这种层状的过渡金属碳化物或碳氮化物Mn+1XnTz材料，Tz指表面基团(如O2-、OH-、F-、NH3、NH4 +)。同石墨烯类似，MXenes具有优良的导电导热性，较高的比表面积。而石墨烯作为新型二维纳米片状材料的先驱，已经证明了二维纳米片状材料在吸波材料方面具有良好的应用前景。且MXenes天然就具有多层“类手风琴”结构，不易团聚，同时其表面带有丰富的-OH、-F，这为铁、镍、钴等金属离子提供了合适的配体，如果用铁、镍、钴等纳米微粒来修饰或功能化片状MXenes材料，对其进行探索研究，以期发现其性能特点，改善其结构，将在新材料研究及其应用领域中具有重要的研究价值。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料、其制备方法以及用途，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其包括MXenes(二维过渡金属碳化物和/或碳氮化物)材料和纳米微粒材料，所述纳米微粒材料包括金属和/或金属氧化物，所述的纳米微粒原位包覆在所述MXenes材料的表面，且所述的纳米微粒也分布于所述MXenes材料的层间。
本发明实施例还提供了一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的制备方法，其包括液相还原法、氢气还原法、辐射还原法、固相球磨法、粉末冶金法、电化学沉积法和气相沉积法等方法中的任一种，但不限于此。
在一些优选实施例中，采用液相还原法时，所述制备方法包括：
提供均匀的MXenes材料分散液；
将所述MXenes材料分散液和金属盐溶液混合均匀，形成混合溶液；
向所述混合溶液中加入还原剂、碱性物质并混合均匀，之后于50～200℃下反应10～120min，获得所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料。
本发明实施例还提供了所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料在制备吸波材料或者电磁屏蔽材料中的用途。
较之现有技术，本发明的优点至少在于：
(1)本发明提供的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料将MXenes和纳米微粒材料复合，实现了复合材料的结构与功能一体化；
(2)本发明提供的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料将MXenes和纳米微粒材料复合，可以使两者的性能优缺点互补，所得复合材料兼具磁损耗、介电损耗和电导损耗，提高复合材料的磁导率，改善其阻抗匹配性能，并且使得复合材料的吸波性能可调，从而拓宽了该复合材料在高新技术领域的应用范围；
(3)本发明采用液相还原法制备纳米微粒原位包覆MXenes复合材料粉体，反应时间短，各相分散均匀，纳米微粒材料均匀包覆在MXenes材料表面及片层之间；
(4)本发明利用纳米微粒材料和MXenes材料的吸波性能，采用高效、节能、环保的微波法烧结该复合材料，一方面利用微波整体加热的特性，使材料内外均匀受热；另一方面，利用MXenes材料较强的吸波性能，使其作为均匀分布在纳米微粒材料内的热感应源，形成局域高温度梯度场，促进MXenes材料表面的纳米微粒材料的传质过程，以提高复合材料的烧结致密化水平，降低了烧结温度，缩短了保温时间，从而大幅降低了生产成本，提高了能源利用率，易于实现大规模产业化；
(5)本发明中纳米级的微粒材料原位包覆在亚微米级的MXenes片层结构表面，相互交织，使得该复合材料成型简单，烧结过程中不易弯曲变形或开裂，成品率高。同时，纳米微粒原位包覆的MXenes复合材料的相对密度可达到94.6～99.99％。
附图说明
图1是本发明实施例1中Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料的XRD谱图。
图2是本发明实施例1中Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料粉体的SEM图。
图3是本发明实施例2中50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体的磁滞回线图。
图4是本发明实施例2中50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体的反射损耗图。
图5是本发明实施例3中80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料的XRD谱图。
图6是本发明实施例3中80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体经微波烧结后的断面SEM图。
图7是本发明实施例4中50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx复合材料的XRD谱图。
图8是本发明实施例4中50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx复合材料粉体的SEM图。
图9是本发明实施例5中60wt％Pb-Ti3C2Tx复合材料以及Ti3AlC2的XRD谱图。
图10是本发明实施例5中90wt％Fe2O3-Ti3C2Tx复合材料粉体的SEM图。
图11是本发明实施例6中60wt％Pb-Ti3C2Tx复合材料以及Ti3AlC2的XRD谱图。
图12是本发明实施例6中90wt％Fe2O3-Ti3C2Tx复合材料粉体的SEM图。
图13是本发明实施例7中20wt％Co2O3-V2CTx复合材料粉体的SEM图。
具体实施方式
下文将对本发明的技术方案作更为详尽的解释说明。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
鉴于现有技术的诸多不足，本案发明人经过长期而深入的研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供了一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其包括MXenes(二维过渡金属碳化物和/或碳氮化物)材料和纳米微粒材料，所述纳米微粒材料包括金属和/或金属氧化物，所述的纳米微粒原位包覆在所述MXenes材料的表面，且所述的纳米微粒也分布MXenes材料的层间。
在一些实施例中，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料中MXenes材料的含量为0.1～99.9wt％。
进一步地，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料中纳米微粒材料的含量为0.1～99.9wt％。进一步地，所述的MXenes材料的粒径为1～50μm，所述纳米微粒材料的粒径为1～500nm。在一些实施例中，所述MXenes材料包括Ti3C2Tx、V2CTx、Ti2CTx、Ti4N3Tx、Mo1.33CTx、W1.33CTx、Hf2C2Tx、(Ti,Nb)2CTx、(V,Cr)3C2Tx、Zr2CTx、Nb2CTx、Nb4C3Tx、Ta4C3Tx和Ta2CTx等中的任意一种或者两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施例中，所述纳米微粒材料中的金属包括铁、钴、镍、铜、银、铟、镁、锰、钼、钌、铑、锶、镧、钇和锌等中的任意一种或者两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述纳米微粒材料中的金属氧化物包括氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化银、氧化铟、氧化镁、氧化锰、氧化钼、氧化钌、氧化铑、氧化锶、氧化镧、氧化钇和氧化锌等中的任意一种或者两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施例中，所述MXenes材料包括但不限于通过将三元层状金属陶瓷Mn+1AXn相(简称MAX相)中结合较弱的A位元素抽出而制得，其中，M为过渡金属元素，A为主族元素，X为C和/或N，n为1～3。
进一步地，所述A位元素包括Al、Si或Ge，且不限于此。
进一步地，所述MXenes材料具有层状结构，优选为层状过渡金属碳化物或碳氮化物材料。进一步地，所述MXenes材料为手风琴结构。
进一步地，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的形态包括粉体、块体等中的任意一种或两种的组合，且不限于此。
本发明提供的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料将MXenes和纳米微粒材料复合，实现了复合材料的结构与功能一体化，可以使两者的性能优缺点互补，所得复合材料兼具磁损耗、介电损耗和电导损耗，提高复合材料的磁导率，改善其阻抗匹配性能，并且使得复合材料的吸波性能可调，从而拓宽了该复合材料在高新技术领域的应用范围。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的制备方法，其包括液相还原法、氢气还原法、辐射还原法、固相球磨法、粉末冶金法、电化学沉积法和气相沉积法等方法中的任一种，但不限于此。
在一些优选实施例中，采用液相还原法时，所述制备方法包括：
提供均匀的MXenes材料分散液；
将所述MXenes材料分散液和金属盐溶液混合均匀，形成混合溶液；
向所述混合溶液中加入还原剂、碱性物质并混合均匀，之后于50～200℃下反应10～120min，获得所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料。
进一步地，所述复合材料的制备方法包括：将MXenes材料溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散10～60min，制得分散均匀的MXenes分散液。
进一步地，所述复合材料的制备方法包括：将还原剂以0.1～100L/h的速率滴入所述混合溶液。更进一步地，所述还原剂包括水合肼，但不限于此。
在一些优选实施例中，所述制备方法具体包括：向所述混合溶液中加入还原剂和碱性物质，使所述混合溶液的pH值为7～14，并以600～5000rpm的转速搅拌混合均匀。
进一步地，所述碱性物质包括氢氧化钠，但不限于此。
进一步地，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的形态为粉体。
其中，作为本发明一更为优选的实施案例之一，所述复合材料的制备方法可包括如下步骤：(1)将适量MXenes溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散10～60min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下，将金属盐溶解于水中，配置成一定浓度的金属盐溶液，然后加入步骤(1)中配置得到的MXenes分散液，得到混合溶液；
(3)配置适量氢氧化钠，并称取适量的水合肼溶液，将水合肼以0.1～100L/h的流速滴入步骤(2)得到的混合溶液，滴定完成后加入氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为7～14，并以600～5000rpm的转速搅拌，在50～200℃温度下反应10～120min，即可得到纳米微粒原位包覆的二维过渡金属碳化物和/或碳氮化物(MXenes)复合材料粉体。
本发明采用液相还原法制备纳米微粒原位包覆MXenes复合材料粉体，反应时间短，各相分散均匀，纳米微粒材料均匀包覆在MXenes材料表面及片层之间。
实际应用中，往往需要复合材料的块体形式，因此，本案发明人经过大量实验，提供了一种利用上述制备方法得到的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料粉体制备其复合块体材料的方法，该方法利用微波法或者快速等离子烧结法烧结该复合材料，具有烧结温度低、保温时间短，以及得到的块体材料烧结致密化程度高的优点。
在一些优选实施例中，所述制备方法还包括：采用微波烧结法或者放电等离子烧结法，将所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的粉体材料制备成块体材料。
进一步地，所述制备方法具体包括：将所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的粉体材料造粒成型，得到复合材料胚体，之后在惰性气氛下，升温进行微波烧结处理，获得所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的块体材料。
更进一步地，所述制备方法还具体包括步骤(4)：将步骤(3)得到的纳米微粒原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料粉体造粒成型，得到纳米微粒原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料胚体，将该胚体装入由透波材料制成的匣钵内，然后将匣钵放入专业微波炉内，在惰性气氛下，通过调整微波功率，控制升温速率，加热升温至烧结温度，最后冷却至室温，得到纳米微粒原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合块体。
进一步地，所述微波烧结处理采用的微波功率为10～1000W。
进一步地，所述升温的速率为10～100℃/min。
进一步地，所述微波烧结处理的温度为600～1000℃，时间为20～120min。
本发明实施例的另一个方面还提供了所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料在制备吸波材料或者电磁屏蔽材料中的用途。
进一步地，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料作为吸波材料的应用，所述吸波材料是指基于能量回收型直线加速器的自由电子激光光源中的高阶模抑制器用吸波材料、深海潜艇用雷达屏蔽器件中的吸波材料、外太空用电磁屏蔽器件中的吸波材料，或抗电磁干扰器件中的吸波材料或飞机隐身材料等，但不限于此。
进一步地，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料能够作为吸波材料被应用，并可根据实际应用需要成型或加工成所需形状和尺寸的器件，亦可制成浆料，采用流延法、冷喷涂法、热喷涂、丝网印刷、涂刷等方法制成所需电磁屏蔽涂层。
本发明利用纳米微粒材料和MXenes材料的吸波性能，采用高效、节能、环保的微波法烧结该复合材料，一方面利用微波整体加热的特性，使材料内外均匀受热；另一方面，利用MXenes材料较强的吸波性能，使其作为均匀分布在纳米微粒材料内的热感应源，形成局域高温度梯度场，促进MXenes材料表面的纳米微粒材料的传质过程，以提高复合材料的烧结致密化水平，降低了烧结温度，缩短了保温时间，从而大幅降低了生产成本，提高了能源利用率，易于实现大规模产业化。
下面结合若干实施例与附图对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1
本实施例中，纳米微粒材料原位包覆的二维过渡金属碳化物和/或碳氮化物(MXenes)复合材料由金属Ni和Ti3C2Tx组成，Ni纳米粒子原位包覆在Ti3C2Tx表面和层间，其化学表示式为：Ni-20wt％Ti3C2Tx，其中20wt％表示Ti3C2Tx占复合材料总质量的质量百分含量。
该Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(Ti3C2Tx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散10min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的NiCl2盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中Ti3C2Tx占复合材料总质量的质量百分含量为20％；
(3)按一定配比，称取一定量的水合肼溶液，并配置一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以0.1L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为7，并以600rpm的转速搅拌，在50℃温度下反应120min；反应完成后将所得浆料用去离子水和乙醇洗涤5-6次，在烘箱中50℃烘干，得到Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料粉体；(4)将步骤(3)中制备得到的Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料粉体经造粒成型，得到所需器件胚体；将该胚体放入专业微波炉内烧结，烧结气氛为纯氩气，微波功率为10W，常压下以10℃/min的升温速率升温至600℃，然后保温120min之后随炉冷却，即得到Ni-20wt％Ti3C2Tx块体材料。
对上述步骤(3)中制备得到的Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料粉体材料的物相进行测量分析，得到如图1所示的XRD谱图，从图1可以看出：MXenes仍保持原有物相结构，且无TiO2杂相生成。
图2是该Ni-20wt％Ti3C2Tx复合材料粉体的SEM照片，从图2可以看出：Ni均匀包覆在MXenes表面上，并原位插入MXenes层间，形成了类手风琴结构。
实施例2
本实施例中，镍纳米粒子原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料由镍纳米粒子和Ti3C2Tx组成，镍纳米粒子原位包覆在Ti3C2Tx表面和层间，其化学表示式为：50wt％Ni-Ti3C2Tx，其中50wt％表示Ni纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量。
该50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(Ti3C2Tx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散60min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的NiCl2盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中镍纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量为50％；
(3)按一定配比，称取一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以100L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为14，并以5000rpm的转速搅拌，在200℃温度下反应10min；反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在60℃烘干，得到50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体；
(4)将步骤(3)中制备得到的50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体经微波烧结，烧结气氛为纯氩气，轴向压力为30MPa，微波功率为1000W，以100℃/min的升温速率升温至1000℃，然后保温20min，烧结完成之后随炉冷却，即得到50wt％Ni-Ti3C2Tx块体材料。
用物理性能测定系统测量实施例2中步骤(3)制备得到的50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体的室温磁滞回线如图3所示。用矢量网络分析仪测量实施例2中步骤(3)制备得到的50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体介电性能，经传输线理论公式计算得到的反射损耗曲线如图4所示。结果表明：50wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料仍然保持较好的磁性能，且其在高频下具有优异的吸波性能，最高反射损耗为－62.2dB(17.92GHz)。
实施例3
本实施例中，镍纳米粒子原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料由镍纳米粒子和Ti3C2Tx组成，镍纳米粒子原位包覆在Ti3C2Tx表面和层间，其化学表示式为：80wt％Ni-Ti3C2Tx，其中80wt％表示Ni纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量。
该80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(Ti3C2Tx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散30min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的NiCl2盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中镍纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量为80％；
(3)按一定配比，称取一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以10L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为10，并以2000rpm的转速搅拌，在100℃温度下反应60min；反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在40℃烘干，得到80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体；
(4)将步骤(3)中制备得到的80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料粉体经微波烧结，烧结气氛为纯氩气，轴向压力为30MPa，微波功率为200W，以50℃/min的升温速率升温至800℃，然后保温60min，烧结完成之后随炉冷却，即得到80wt％Ni-Ti3C2Tx块体材料。
对上述步骤(3)中制备得到的80wt％Ni-Ti3C2Tx粉体材料的物相进行测量分析，得到如图5所示的XRD谱图。从图5可以看出：MXenes仍保持原有物相结构，且无TiO2杂相生成，此外还有Ni元素的特征峰，说明成功制备得到Ni-Ti3C2Tx复合材料。
图6是该80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料经过微波烧结后的块体断面的SEM照片，从图6可以看出：80wt％Ni-Ti3C2Tx复合材料烧结后并不致密，可能的原因是烧结温度较低导致的，此外可以明显看到有Ni颗粒原位包覆在Ti3C2Tx的表面和层间。
实施例4
本实施例中，镍纳米粒子原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料由氧化镍/镍纳米粒子和Ti3C2Tx组成，镍/氧化镍纳米粒子原位包覆在Ti3C2Tx表面和层间，其化学表示式为：50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx，其中50wt％表示Ni和NiO纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量。
该50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(Ti3C2Tx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散20min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的NiCl2盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中镍纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量为50％；
(3)按一定配比，称取一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以1L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为12，并以1000rpm的转速搅拌，在70℃温度下反应90min；反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在150℃烘干，得到50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx复合材料粉体；
(4)将步骤(3)中制备得到的50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx复合材料粉体经微波烧结，烧结气氛为纯氩气，轴向压力为30MPa，微波功率为500W，以30℃/min的升温速率升温至900℃，然后保温40min，烧结完成之后随炉冷却，即得到50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx块体材料。
对上述步骤(3)中制备得到的50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx粉体材料的物相进行测量分析，得到如图7所示的XRD谱图。从图7可以看出：MXenes并未检测到明显的衍射峰，可能的原因是在其表面全部被纳米颗粒NiO，Ni全部包覆，此外还有XRD中检测到TiO2，NiO，Ni元素的特征峰，说明在较高合成温度(150℃)下部分Ti3C2Tx和Ni纳米颗粒表面被氧化，最后成功得到NiO和Ni颗粒同时原位包覆和插层MXene的复合材料粉体。
图8是该50wt％(Ni/NiO)-Ti3C2Tx复合材料经过微波烧结后的块体断面的SEM照片，从图8可以看出：MXenes材料仍然保持手风琴结构，TiO2的生成说明MXenes的表面和边缘处被氧化，但是内部保持完整的结构。此外，可以清楚地看到MXenes材料表面和层间有纳米颗粒包覆，可能是TiO2，NiO，Ni的一种或者两种以上同时包覆。
实施例5
本实施例中，铅纳米粒子原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料由铅纳米粒子和Ti3C2Tx组成，铅纳米粒子原位包覆在Ti3C2Tx表面和层间，其化学表示式为：60wt％Pb-Ti3C2Tx，其中60wt％表示Pb纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量。
该50wt％Pb-Ti3C2Tx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(Ti3C2Tx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散40min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的PbCl2盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中铅纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量为60％；
(3)按一定配比，称取一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以50L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为8，并以4000rpm的转速搅拌，在150℃温度下反应30min；反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在80℃烘干，得到60wt％Pb-Ti3C2Tx复合材料粉体；
(4)将步骤(3)中制备得到的60wt％Pb-Ti3C2Tx复合材料粉体经微波烧结，烧结气氛为纯氩气，轴向压力为30MPa，微波功率为50W，以25℃/min的升温速率升温至750℃，然后保温15min，烧结完成之后随炉冷却，即得到60wt％Pb-Ti3C2Tx块体材料。
对上述步骤(3)中制备得到的60wt％Pb-Ti3C2Tx粉体材料的物相进行测量分析，得到如图9所示的XRD谱图。从图9可以看出：得到的XRD结果表明其中出现了MXenes特有的低角度的特征峰，此外，还检测到了Pb纳米颗粒的XRD峰，说明得到了Pb-Ti3C2Tx粉体复合材料。其微观形貌如图10所示，发现MXenes呈现典型的手风琴形貌，其表面和层间有明显的颗粒，应为Pb纳米颗粒，说明得到的铅纳米颗粒均匀包覆在MXenes表面和层间的Pb-Ti3C2Tx复合材料。
实施例6
本实施例中，镍纳米粒子原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料由三氧化二铁纳米粒子和Ti3C2Tx组成，三氧化二铁纳米粒子原位包覆在Ti3C2Tx表面和层间，其化学表示式为：90wt％Fe2O3-Ti3C2Tx，其中90wt％表示Fe2O3纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量。
该90wt％Fe2O3-Ti3C2Tx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(Ti3C2Tx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散20min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的FeCl3盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中Fe2O3纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量为90％；
(3)按一定配比，称取一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以25L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为13，并以3000rpm的转速搅拌，在130℃温度下反应120min；反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在100℃烘干，得到90wt％Fe2O3-Ti3C2Tx复合材料粉体；
对上述步骤(3)中制备得到的90wt％Fe2O3-Ti3C2Tx粉体材料的物相进行测量分析，得到如图11所示的XRD谱图。从XRD中可以看出，得到的Fe2O3的结晶性不好，晶粒细小，此外，并没有检测到Ti3C2Tx，可能的原因一是Ti3C2Tx质量分数很小，其二是Ti3C2Tx表面全部被Fe2O3所包覆。其微观形貌如图12所示，发现MXenes层状结构保持完整，其表面和层间全部被Fe2O3纳米颗粒包覆，说明得到了Fe2O3纳米颗粒均匀包覆在MXenes表面和层间的Fe2O3-Ti3C2Tx复合材料。
实施例7
本实施例中，镍纳米粒子原位包覆的二维过渡金属碳化物或碳氮化物(MXenes)复合材料由三氧化二钴纳米粒子和V2CTx组成，钴纳米粒子原位包覆在V2CTx表面和层间，其化学表示式为：20wt％Co2O3-V2CTx，其中20wt％表示Co2O3纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量。
该20wt％Co2O3-V2CTx复合材料的具体制备方法如下：
(1)称取0.5g MXenes(V2CTx)溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散25min，制得分散均匀的MXenes分散液；
(2)在室温下将一定质量的CoCl2盐溶于水中并配成一定浓度的溶液，然后加入步骤(1)中配置好的MXenes分散液，得到混合溶液，其中Co2O3纳米粒子占复合材料总质量的质量百分含量为20％；
(3)按一定配比，称取一定量的氢氧化钠溶液，将水合肼以75L/h的流速滴入步骤(2)中配置好的混合溶液中，滴定完成后用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH为9，并以1500rpm的转速搅拌，在180℃温度下反应60min；反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在100℃烘干，得到20wt％Co2O3-V2CTx复合材料粉体；
对上述步骤(3)中制备得到的20wt％Co2O3-V2CTx粉体材料的微观形貌如图13所示，发现MXenes呈现典型的手风琴形貌，其表面和层间有明显的颗粒，应为Co2O3纳米颗粒，说明得到的Co2O3纳米颗粒均匀包覆在MXenes表面和层间的20wt％Co2O3-V2CTx复合材料。
此外，本案发明人还以本说明书述及的其它原料及工艺条件替代前述实施例1-7中的相应原料及工艺条件进行了相关实验，结果均显示，可以获得纳米微粒原位包覆MXenes复合材料。综述之，较之现有材料，本发明前述实施例提供的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料将MXenes和纳米微粒材料复合，可以使两者的性能优缺点互补，所得复合材料兼具磁损耗、介电损耗和电导损耗，提高复合材料的磁导率，改善其阻抗匹配性能，并且使得复合材料的吸波性能可调；同时，其制备方法具有各相分散均匀、材料烧结致密化程度高以及降低生产成本，易于实现大规模产业化的优点。
应当理解，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其特征在于包括MXenes材料和纳米微粒材料，所述纳米微粒材料包括金属和/或金属氧化物，所述的纳米微粒原位包覆在所述MXenes材料的表面，且所述的纳米微粒也分布于所述MXenes材料的层间。
2.根据权利要求1所述的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其特征在于：所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料中MXenes材料的含量为0.1～99.9wt％；和/或，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料中纳米微粒材料的含量为0.1～99.9wt％；
和/或，所述的MXenes材料的粒径为1～50μm，所述纳米微粒材料的粒径为1～500nm。
3.根据权利要求1或2所述的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其特征在于：所述MXenes材料包括Ti3C2Tx、V2CTx、Ti2CTx、Ti4N3Tx、Mo1.33CTx、W1.33CTx、Hf2C2Tx、(Ti,Nb)2CTx、(V,Cr)3C2Tx、Zr2CTx、Nb2CTx、Nb4C3Tx、Ta4C3Tx和Ta2CTx中的任意一种或者两种以上的组合；
和/或，所述纳米微粒材料中的金属包括铁、钴、镍、铜、银、铟、镁、锰、钼、钌、铑、锶、镧、钇和锌中的任意一种或者两种以上的组合；和/或，所述纳米微粒材料中的金属氧化物包括氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化银、氧化铟、氧化镁、氧化锰、氧化钼、氧化钌、氧化铑、氧化锶、氧化镧、氧化钇和氧化锌中的任意一种或者两种以上的组合。
4.根据权利要求1或2所述的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其特征在于：所述MXenes材料是通过将三元层状金属陶瓷Mn+1AXn相中的A位元素抽出而制得，其中，M为过渡金属元素，A为主族元素，X为C和/或N，n为1～3；优选的，所述A位元素包括Al、Si或Ge；优选的，所述MXenes材料具有层状结构；优选的，所述MXenes材料为手风琴结构。
5.根据权利要求1所述的纳米微粒原位包覆MXenes复合材料，其特征在于：所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的形态包括粉体、块体中的任意一种或两种的组合。
6.权利要求1-5中任一项所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的制备方法，其特征在于包括液相还原法、氢气还原法、辐射还原法、固相球磨法、粉末冶金法、电化学沉积法和气相沉积法中的任一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：
提供均匀的MXenes材料分散液；
将所述MXenes材料分散液和金属盐溶液混合均匀，形成混合溶液；
向所述混合溶液中加入还原剂、碱性物质并混合均匀，之后于50～200℃下反应10～120min，获得所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于包括：将MXenes材料溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声分散10～60min，制得分散均匀的MXenes分散液；
和/或，所述制备方法包括：将还原剂以0.1～100L/h的速率滴入所述混合溶液；优选的，所述还原剂包括水合肼；
和/或，所述制备方法包括：向所述混合溶液中加入还原剂和碱性物质，使所述混合溶液的pH值为7～14，并以600～5000rpm的转速搅拌混合均匀；优选的，所述碱性物质包括氢氧化钠；优选的，所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的形态为粉体。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于包括：采用微波烧结法或者放电等离子烧结法，将所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的粉体材料制备成块体材料；优选的，所述制备方法具体包括：将所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的粉体材料造粒成型，得到复合材料胚体，之后在惰性气氛下，升温进行微波烧结处理，获得所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料的块体材料；优选的，所述微波烧结处理采用的微波功率为10～1000W；优选的，所述升温的速率为10～100℃/min；优选的，所述微波烧结处理的温度为600～1000℃，时间为20～120min。
10.权利要求1-5中任一项所述纳米微粒原位包覆MXenes复合材料在制备吸波材料或者电磁屏蔽材料中的用途；优选的，所述吸波材料包括高阶模抑制器用吸波材料、深海潜艇用雷达屏蔽器件中的吸波材料、外太空用电磁屏蔽器件中的吸波材料、抗电磁干扰器件中的吸波材料或者飞机隐身材料。
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Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109207834A (zh) * 2018-11-13 2019-01-15 中国科学院过程工程研究所 一种改性MXenes粉体及其制备方法和应用
CN109877333A (zh) * 2019-01-02 2019-06-14 江西理工大学 一种具有优异微波吸收性能的FeNiMo@NiO磁性纳米吸波材料及其制备方法
CN109913868A (zh) * 2019-04-11 2019-06-21 陕西理工大学 一种孔阵列钢表面复合涂层及其制备方法
CN110144579A (zh) * 2019-04-19 2019-08-20 广东工业大学 一种具有快速修复能力的锌基复合涂层及其制备方法和应用
CN110230011A (zh) * 2019-06-18 2019-09-13 河海大学 一种用于恶劣腐蚀环境的铁基非晶/MXenes复合电磁屏蔽材料及应用
CN110290691A (zh) * 2019-07-17 2019-09-27 湖南工程学院 一种片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料及其制备方法
CN110499142A (zh) * 2019-09-25 2019-11-26 深圳大学 一种高效屏蔽电磁干扰MXene/金属离子复合材料及其制备方法
CN110591641A (zh) * 2019-01-25 2019-12-20 陕西科技大学 一种Fe2O3@MXene复合粉末及其制备方法
CN110683586A (zh) * 2019-10-25 2020-01-14 南昌大学 一种一步合成金属氧化物负载的过渡族金属碳化物的方法
CN110828671A (zh) * 2019-11-30 2020-02-21 华南理工大学 一种有机-无机阴极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN110868769A (zh) * 2019-11-27 2020-03-06 北京航空航天大学 一种新型加热膜及其制备方法与应用
CN110931643A (zh) * 2019-11-30 2020-03-27 华南理工大学 一种Ti3C2Tx掺杂ZnO为阴极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN111132533A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 浙江工业大学 一种MXene/银纳米线复合电磁屏蔽膜
CN111470543A (zh) * 2019-01-24 2020-07-31 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 磁性元素复合磁性max相的复合材料、其制法及应用
CN111629575A (zh) * 2020-04-16 2020-09-04 北京服装学院 一种MXene基纳米复合吸波材料及其制备方法
CN111799095A (zh) * 2020-06-15 2020-10-20 桂林电子科技大学 一种空心MXenes基金属氧化物复合材料其制备方法和应用
CN111834135A (zh) * 2020-07-15 2020-10-27 安徽工业大学 一种MAX@MOm/AOn电触头增强相材料、复合电触头材料及制备方法
CN111834136A (zh) * 2020-07-15 2020-10-27 安徽工业大学 一种max@m复合电触头增强相材料、复合电触头材料及制备方法
CN112225220A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 郑州大学 一种MXene/Ni复合材料及其制备方法和应用
CN112341992A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 浙江师范大学 一种复合吸波材料及其制备方法和应用
CN113258301A (zh) * 2021-05-14 2021-08-13 同济大学 一种复合材料及其制备方法和用途
CN113260242A (zh) * 2021-04-27 2021-08-13 北京理工大学 一种掺杂稀土元素的磁性粒子负载于层状MXene上的复合吸波材料
CN113316379A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 湖南工程学院 一种纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及应用
CN113990540A (zh) * 2021-09-28 2022-01-28 哈尔滨工业大学 一种抗重离子单粒子效应的flash器件及其制备方法
CN114058328A (zh) * 2021-08-27 2022-02-18 东华大学 一种吸波复合材料及其制备方法
CN114457371A (zh) * 2021-11-05 2022-05-10 天津师范大学 MXene负载Ni纳米颗粒复合析氢电催化剂及其制备方法和应用
CN115259874A (zh) * 2021-04-29 2022-11-01 中国科学院福建物质结构研究所 增韧、导电MXene-氧化锆复合陶瓷及其制备方法
US20220384795A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 City University Mxene-cladded zinc particles and an electrode thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101550003A (zh) * 2009-04-22 2009-10-07 湖南大学 纳米石墨烯基复合吸波材料及其制备方法
CN105295303A (zh) * 2015-11-09 2016-02-03 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 树脂、铁氧体与MXenes的复合块体材料、其制备方法与应用
CN105418072A (zh) * 2015-11-09 2016-03-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 铁氧体材料与MXenes的复合材料、其制备方法及应用
CN105854913A (zh) * 2016-04-07 2016-08-17 河南理工大学 一种二维碳化物负载金属单质纳米粉体、制备方法及其应用
CN107058851A (zh) * 2016-12-29 2017-08-18 上海大学 一种二维片层材料增强的金属基复合材料
US20180102624A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Korea Institute Of Science And Technology Saturable-absorber-based laser system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101550003A (zh) * 2009-04-22 2009-10-07 湖南大学 纳米石墨烯基复合吸波材料及其制备方法
CN105295303A (zh) * 2015-11-09 2016-02-03 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 树脂、铁氧体与MXenes的复合块体材料、其制备方法与应用
CN105418072A (zh) * 2015-11-09 2016-03-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 铁氧体材料与MXenes的复合材料、其制备方法及应用
CN105854913A (zh) * 2016-04-07 2016-08-17 河南理工大学 一种二维碳化物负载金属单质纳米粉体、制备方法及其应用
US20180102624A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Korea Institute Of Science And Technology Saturable-absorber-based laser system
CN107058851A (zh) * 2016-12-29 2017-08-18 上海大学 一种二维片层材料增强的金属基复合材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李友兵: "Ni0.5Zn0.5Fe2O4原位包覆Ti3C2TX MXenes复合材料的制备及电磁性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109207834A (zh) * 2018-11-13 2019-01-15 中国科学院过程工程研究所 一种改性MXenes粉体及其制备方法和应用
CN109207834B (zh) * 2018-11-13 2020-12-04 中国科学院过程工程研究所 一种改性MXenes粉体及其制备方法和应用
CN109877333A (zh) * 2019-01-02 2019-06-14 江西理工大学 一种具有优异微波吸收性能的FeNiMo@NiO磁性纳米吸波材料及其制备方法
CN111470543A (zh) * 2019-01-24 2020-07-31 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 磁性元素复合磁性max相的复合材料、其制法及应用
CN110591641A (zh) * 2019-01-25 2019-12-20 陕西科技大学 一种Fe2O3@MXene复合粉末及其制备方法
CN109913868A (zh) * 2019-04-11 2019-06-21 陕西理工大学 一种孔阵列钢表面复合涂层及其制备方法
CN110144579A (zh) * 2019-04-19 2019-08-20 广东工业大学 一种具有快速修复能力的锌基复合涂层及其制备方法和应用
CN110144579B (zh) * 2019-04-19 2021-05-11 广东工业大学 一种具有快速修复能力的锌基复合涂层及其制备方法和应用
CN110230011A (zh) * 2019-06-18 2019-09-13 河海大学 一种用于恶劣腐蚀环境的铁基非晶/MXenes复合电磁屏蔽材料及应用
CN110230011B (zh) * 2019-06-18 2021-04-13 河海大学 一种用于恶劣腐蚀环境的铁基非晶/MXenes复合电磁屏蔽材料及应用
CN112225220B (zh) * 2019-07-15 2022-02-15 郑州大学 一种MXene/Ni复合材料及其制备方法和应用
CN112225220A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 郑州大学 一种MXene/Ni复合材料及其制备方法和应用
CN110290691A (zh) * 2019-07-17 2019-09-27 湖南工程学院 一种片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料及其制备方法
CN110499142A (zh) * 2019-09-25 2019-11-26 深圳大学 一种高效屏蔽电磁干扰MXene/金属离子复合材料及其制备方法
CN110683586A (zh) * 2019-10-25 2020-01-14 南昌大学 一种一步合成金属氧化物负载的过渡族金属碳化物的方法
CN110868769A (zh) * 2019-11-27 2020-03-06 北京航空航天大学 一种新型加热膜及其制备方法与应用
CN110868769B (zh) * 2019-11-27 2021-03-30 北京航空航天大学 一种新型加热膜及其制备方法与应用
CN110931643B (zh) * 2019-11-30 2022-03-29 华南理工大学 一种Ti3C2Tx掺杂ZnO为阴极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN110828671B (zh) * 2019-11-30 2021-08-06 华南理工大学 一种有机-无机阴极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN110931643A (zh) * 2019-11-30 2020-03-27 华南理工大学 一种Ti3C2Tx掺杂ZnO为阴极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN110828671A (zh) * 2019-11-30 2020-02-21 华南理工大学 一种有机-无机阴极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN111132533A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 浙江工业大学 一种MXene/银纳米线复合电磁屏蔽膜
CN111132533B (zh) * 2019-12-31 2021-07-13 浙江工业大学 一种MXene/银纳米线复合电磁屏蔽膜
CN111629575B (zh) * 2020-04-16 2022-11-11 北京服装学院 一种MXene基纳米复合吸波材料制备方法
CN111629575A (zh) * 2020-04-16 2020-09-04 北京服装学院 一种MXene基纳米复合吸波材料及其制备方法
CN111799095A (zh) * 2020-06-15 2020-10-20 桂林电子科技大学 一种空心MXenes基金属氧化物复合材料其制备方法和应用
CN111799095B (zh) * 2020-06-15 2022-03-15 桂林电子科技大学 一种空心MXenes基金属氧化物复合材料其制备方法和应用
CN111834136A (zh) * 2020-07-15 2020-10-27 安徽工业大学 一种max@m复合电触头增强相材料、复合电触头材料及制备方法
CN111834135A (zh) * 2020-07-15 2020-10-27 安徽工业大学 一种MAX@MOm/AOn电触头增强相材料、复合电触头材料及制备方法
CN112341992B (zh) * 2020-11-16 2023-03-21 浙江师范大学 一种复合吸波材料及其制备方法和应用
CN112341992A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 浙江师范大学 一种复合吸波材料及其制备方法和应用
CN113260242A (zh) * 2021-04-27 2021-08-13 北京理工大学 一种掺杂稀土元素的磁性粒子负载于层状MXene上的复合吸波材料
CN113260242B (zh) * 2021-04-27 2023-02-28 北京理工大学 一种掺杂稀土元素的磁性粒子负载于层状MXene上的复合吸波材料
CN115259874B (zh) * 2021-04-29 2023-11-17 中国科学院福建物质结构研究所 增韧、导电MXene-氧化锆复合陶瓷及其制备方法
CN115259874A (zh) * 2021-04-29 2022-11-01 中国科学院福建物质结构研究所 增韧、导电MXene-氧化锆复合陶瓷及其制备方法
CN113258301A (zh) * 2021-05-14 2021-08-13 同济大学 一种复合材料及其制备方法和用途
CN113316379A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 湖南工程学院 一种纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及应用
CN113316379B (zh) * 2021-05-26 2022-09-02 湖南工程学院 一种纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及应用
US20220384795A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 City University Mxene-cladded zinc particles and an electrode thereof
US11862792B2 (en) * 2021-05-28 2024-01-02 City University Of Hong Kong MXene-cladded zinc particles and an electrode thereof
CN114058328A (zh) * 2021-08-27 2022-02-18 东华大学 一种吸波复合材料及其制备方法
CN113990540A (zh) * 2021-09-28 2022-01-28 哈尔滨工业大学 一种抗重离子单粒子效应的flash器件及其制备方法
CN114457371A (zh) * 2021-11-05 2022-05-10 天津师范大学 MXene负载Ni纳米颗粒复合析氢电催化剂及其制备方法和应用

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