CN113881286A - 一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用 - Google Patents
一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113881286A CN113881286A CN202010633682.5A CN202010633682A CN113881286A CN 113881286 A CN113881286 A CN 113881286A CN 202010633682 A CN202010633682 A CN 202010633682A CN 113881286 A CN113881286 A CN 113881286A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mxene
- ink
- layer
- few
- nanosheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 claims description 80
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 47
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 39
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 229910009819 Ti3C2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 11
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims description 6
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 claims description 3
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 claims description 3
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 3
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 claims description 2
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 9
- JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N Isothiocyanatocyclopropane Chemical compound S=C=NC1CC1 JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N butyric acid octyl ester Natural products CCCCCCCCOC(=O)CCC PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N n-butyric acid methyl ester Natural products CCCC(=O)OC UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 108
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 74
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 34
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 34
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 33
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 17
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 17
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 17
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 16
- 229910009818 Ti3AlC2 Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 14
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 14
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 9
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- AZSFNTBGCTUQFX-UHFFFAOYSA-N C12=C3C(C4=C5C=6C7=C8C9=C(C%10=6)C6=C%11C=%12C%13=C%14C%11=C9C9=C8C8=C%11C%15=C%16C=%17C(C=%18C%19=C4C7=C8C%15=%18)=C4C7=C8C%15=C%18C%20=C(C=%178)C%16=C8C%11=C9C%14=C8C%20=C%13C%18=C8C9=%12)=C%19C4=C2C7=C2C%15=C8C=4C2=C1C12C3=C5C%10=C3C6=C9C=4C32C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 Chemical compound C12=C3C(C4=C5C=6C7=C8C9=C(C%10=6)C6=C%11C=%12C%13=C%14C%11=C9C9=C8C8=C%11C%15=C%16C=%17C(C=%18C%19=C4C7=C8C%15=%18)=C4C7=C8C%15=C%18C%20=C(C=%178)C%16=C8C%11=C9C%14=C8C%20=C%13C%18=C8C9=%12)=C%19C4=C2C7=C2C%15=C8C=4C2=C1C12C3=C5C%10=C3C6=C9C=4C32C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 AZSFNTBGCTUQFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Chemical group 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/52—Electrically conductive inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
本申请公开了一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用，所述MXene导电墨水包括MXene纳米片、助剂和水。本申请提供的墨水使用水为溶剂，对环境友好，具有广泛的市场应用前景。
Description
技术领域
本申请涉及一种水系MXene喷墨打印导电墨水，属于光学材料和喷墨打印技术领域。
背景技术
随着人工智能、人体传感器、物联网等领域的快速发展，极大地促进了人们对柔性可穿戴电子器件的需求，比如便携式显示器、人类健康监测传感器和自供电设备。传统上，可穿戴电子设备主要通过光刻、真空沉积和化学镀工艺制造。然而，这些方法成本高、工艺复杂、易产生大量对环境有害的废物。其中，喷墨打印技术无需掩模板，不仅具有高分辨率，能够精准控制器件的图案化，而且打印技术易于器件规模化制备。
喷墨打印高性能的器件的关键是导电墨水的制备。MXenes是一类二维(2D)的碳化物和过渡金属(M)的氮化物，其中X代表碳或氮。Ti3C2Tx MXene(Tx代表终止官能团)具有高的电导率(～10000S cm-1)，Ti3C2Tx气凝胶具有超高的体积电容(～1500F cm-3)以及面积电容(～61mF cm-2)。目前报道的MXene打印技术通过惠普热打印机实现，在A4纸一次性打印，这与微纳器件多次打印以及在弯曲不规则表面打印不兼容。为了扩大柔性MXene基器件的生产和工业应用，一种压电原理的打印机可实现可控的规模化制备，并与生产线相兼容。但目前仅有一家报道MXene喷墨打印墨水，该墨水使用的二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂具有毒性，污染环境，而且严重危害人类健康。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种水系MXene喷墨打印导电墨水，该MXene导电墨水的制备过程简单，使用水为溶剂，对环境友好，具有广泛的市场应用前景。
根据本申请的第一方面，提供了一种MXene导电墨水，所述MXene导电墨水包括MXene纳米片、助剂和水。
可选地，所述MXene导电墨水还包括导电剂。
可选地，所述导电剂选自聚3，4-乙撑二氧噻吩(PH-1000):聚苯乙烯磺酸盐、聚3-己基噻吩(P3HT)、[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PC61BM)、[6,6]-苯基C71丁酸甲酯(PC71BM)中的至少一种。
可选地，所述助剂选自乙醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、松油醇、曲拉通X-100、羧甲基纤维素钠(CMC)中的至少一种。
可选地，所述MXene纳米片选自少层MXene纳米片；所述少层MXene纳米片的层数为1～3层；
所述少层MXene纳米片选自具有式Ⅰ所示化学式的少层MXene纳米片、式Ⅱ所示化学式的少层MXene纳米片中的至少一种；
M2CTx 式Ⅰ
B3C2Tx 式Ⅱ
在式Ⅰ中，M选自Mo、Nb、V、Ti中的任一种；
在式Ⅱ中，B选自Ti、Zr中的任一种；
Tx代表少层MXene纳米片上的终止官能团；所述终止官能团选自氟、羧基、羟基中的至少一种。
具体地，本申请中制备得到的少层MXene纳米片上的终止官能团来自刻蚀剂LiF及H2O。
可选地，所述少层MXene纳米片选自少层Ti3C2Tx MXene纳米片、少层Mo2CTx MXene纳米片、少层Nb2CTx MXene纳米片、少层V2CTx MXene纳米片、少层Ti2CTx MXene纳米片中的至少一种。
根据本申请的另一方面，还提供了一种上述MXene导电墨水的制备方法，所述方法至少包括：所述MXene导电墨水经含有MXene纳米片的分散液和助剂混合配置而成；
所述分散液包括分散剂；所述分散剂选自水。
可选地，所述MXene导电墨水经含有MXene纳米片的分散液、导电剂和助剂混合配置而成；
其中，含有MXene纳米片的分散液、导电剂和助剂的体积比为50～70：0.5～8:30～50。
可选地，所述含有MXene纳米片的分散液的浓度为10～30mg mL-1。
可选地，所述含有MXene纳米片的分散液的浓度上限独立地选自30mg mL-1、25mgmL-1、20mg mL-1、15mg mL-1，下限独立地选自25mg mL-1、20mg mL-1、15mg mL-1、10mg mL-1。
可选地，所述MXene导电墨水的制备包括以下步骤：
(a)通过刻蚀法制备少层MXene纳米片溶液；
(b)将所述MXene调节表面张力与粘度，获得可用于喷墨打印的导电墨水；
(c)将所述墨水利用压电原理打印机在衬底上打印。
具体地，所述MXene导电墨水的制备包括：将0.5～1.5g LiF加入10～30mL 9molL-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将0.5～1.5g MXene纳米片前驱体缓慢加入上述刻蚀液，25～35℃下搅拌24～48h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3000～3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1000～1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3000～3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5～3.0mL水中，进行剧烈振荡，得到少层MXene纳米片溶液，浓度为5～30mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30～60min，功率为80～100W，然而用0.22～1.0μm滤头过滤，在过滤液中加入0.6～1.0mL导电剂，0.1～0.15mL助剂，所得混合液进行超声处理10～20min，超声功率80～100W，再次利用0.22～1.0μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。
可选地，导电墨水过滤滤膜孔径为0.22～1.0μm。
可选地，所述含有MXene纳米片的分散液的获得至少包括以下步骤：
(1)将含有HF的溶液与MXene纳米片前驱体混合，反应，得到MXene纳米片；
(2)向所述MXene纳米片中加水，即可得到所述含有MXene纳米片的分散液；
所述MXene纳米片前驱体选自具有式I-1所示化合物、式II-1所示化合物中的至少一种；
M2AC 式I-1
B3AC2 式II-1
其中，A选自Al、Ga中的任一种。
可选地，在所述步骤(1)中，所述反应的条件为：反应温度为25～35℃；反应时间为24～48h。
可选地，可由LiF和HCL溶液发生反应制备得到HF溶液。
作为一种具体地实施方式，本申请中MXene导电墨水的制备包括以下步骤：a)获得少层高浓度MXene纳米片溶液；b)将所述纳米片与导电添加剂、助剂(表面张力及粘度调节剂)超声混合得到打印墨水。
本申请提供的墨水与其他MXene喷墨打印墨水相比，环境友好，易于规模化生产；并且所制备的喷墨打印墨水具有优异的导电性，打印图案实现多样化，打印厚度通过层数可控。该MXene喷墨打印导电墨水可在导电导热薄膜、集成电路、电化学储能等方面有应用前景。
根据本申请的第三方面，还提供了一种MXene膜，由上述MXene导电墨水、根据上述方法制备得到的MXene导电墨水中的至少一种制备得到。
可选地，所述MXene膜的厚度为25～500nm。
可选地，所述MXene膜的形状选自交叉指型、同心圆型、平行线型中的至少一种。
可选地，所述交叉指型的长为0.1～100mm；宽为0.1～10mm；指间距为0.1～5mm。
可选地，所述同心圆型的外径长为0.2～100mm；内径长为0.1～80mm。
可选地，所述平行线型的长为0.1～100mm；宽为0.1～10mm。
优选地，所述交叉指长为5-50mm；宽为0.4-5mm；指间距为0.1-2mm；同心圆外径长为5-50mm，内径长为2-25mm；平行线长为5-50mm；宽为0.4-5mm。
根据本申请的另一方面，还提供了一种上述MXene膜的制备方法，所述方法至少包括：将MXene导电墨水转移至衬底表面，即可得到所述MXene膜。
可选地，将MXene导电墨水经压电原理的喷墨打印机打印至衬底表面，即可得到所述MXene膜。
可选地，打印的层数为1～20层。
可选地，打印的层数上限独立地选自20层、15层、10层、5层、3层，下限独立地选自1层、15层、10层、5层、3层。
可选地，所述衬底选自平面绝缘衬底；所述平面绝缘衬底选自亚光纸、相纸、A4纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、木头、玻璃、硅片、棉布中的任一种。
可选地，进行打印时，衬底的温度为30～60℃；施加电压为15～20kV。
可选地，所述压电原理的喷墨打印机的打印针头开孔数为1～16个。
可选地，所述打印机为Dimatix-Fujifilm公司的DMP 2800型号打印机。
根据本申请的另一方面，还提供了一种上述MXene膜、根据上述方法制备得到的MXene膜中的任一种在微型超级电容器、集成电路、电化学储能、导电导热薄膜中的应用。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的MXene导电墨水的制备方法，简便易行，容易扩大生产。
2)本申请所提供的MXene导电墨水，具有优异的电导率。
3)本申请所提供的MXene导电墨水可实现打印层数与打印图案可控。
附图说明
图1为实施例1中得到的少层Ti3C2Tx MXene纳米片的SEM图；
图2为本发明实施例1与实施例7MXene基墨水的流变特性曲线，插图为制备的墨水；
图3为本发明实施例1打印的图案；
图4为本发明实施例6(MP-MSCs-5)与实施例7(M-MSCs-5)打印器件的电化学阻抗谱。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
本申请实施例中使用透射电子显微镜观察少层MXene纳米片的层数，使用光学显微镜及扫描电子显微镜测量打印的图案的尺寸。
本申请实施例中使用扫描电子显微镜测量打印的图案的厚度。
仪器：透射电子显微镜(JEM-2100)、扫描电子显微镜(JSM-7800F)、电化学工作站(CHI760E)、流变仪(DHR-2)。
实施例1
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。
本实施例中得到的少层Ti3C2Tx MXene纳米片为1-3层，图1为2层的SEM图。
所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，图3即为本实施打印的图案，打印层数为12层，再在图案器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器电极厚度为300nm，能在电压窗口为0.6V下稳定工作，并且从0度弯曲到180度，容量没有衰减。在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为22.62mF cm-2，表现出优异的机械柔性及高的面能量密度。
实施例2
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为10层，再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器电极厚度为150nm，能在电压窗口为0.6V下稳定工作，并且从0度弯曲到180度，容量没有衰减。在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为15.36mF cm-2。
实施例3
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在亚光纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为10层,再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器能在电压窗口为0.6V下稳定工作，并且从0度弯曲到180度，容量没有衰减。在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为14.84mF cm-2。
实施例4
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在亚光纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为10层,再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器能在电压窗口为0.6V下稳定工作，并且从0度弯曲到180度，容量没有衰减。在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为11.09mF cm-2。
实施例5
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为5层,再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器能在电压窗口为0.6V下稳定工作，并且从0度弯曲到180度，容量没有衰减。在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为5.73mF cm-2。
实施例6
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在PET衬底上打印交叉指图案，打印层数为5层。
喷墨打印MXene微型超级电容器等效串联电阻为139.4Ω，同时具有优异的电子及离子电导。
实施例7
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。将本实施例中制备得到的墨水和实施例1中制备得到的墨水使用流变仪进行流变特性测试，结果如图2所示，由图可以看出，墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为5层。
喷墨打印MXene微型超级电容器等效串联电阻为534.9Ω，图4为本实施例与实施例6打印器件的电化学阻抗谱图，由图可以看出，实施例6具有优异的电荷转移及离子扩散能力。
实施例8
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为3层，再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器能在电压窗口为0.6V下稳定工作，在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为2.83mF cm-2。
实施例9
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为2层，再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器能在电压窗口为0.6V下稳定工作，在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为2.068mF cm-2。
实施例10
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印同心圆图案，打印层数为3层，再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器同心圆内径为5mm，外径为8mm，该器件能在电压窗口为0.6V下稳定工作，在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为5.71mF cm-2。
实施例11
称量0.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将0.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为10.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为2层，再在器件上涂覆聚乙烯醇/H2SO4凝胶电解质进行电化学性能测试。
喷墨打印MXene基微型超级电容器能在电压窗口为0.6V下稳定工作，在恒流充放电为20μA cm-2时，器件的面能量密度为0.23mF cm-2。
实施例12
称量0.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将0.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为10.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印平行线，打印层数为10层。
喷墨打印平行线长为10mm，宽为0.5mm。
实施例13
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL P3HT，1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为12层。
喷墨打印的器件交叉指长为11mm，宽为0.5mm。
实施例14
称量0.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将0.5g Mo2Ga2C缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti2CTx MXene纳米片溶液，浓度为10.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入1.0mL乙二醇，所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印平行线，打印层数为10层。
喷墨打印平行线间距为90μm。
实施例15
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，0.2mL曲拉通X-100，0.6mL丙二醇。所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为5层。
喷墨打印器件从0度弯曲到180度，活性物质没有从衬底脱落，表明具有优异的机械柔性。
实施例16
称量1.5g LiF加入30mL 9mol L-1HCl溶液中，搅拌至溶解，将1.5g Ti3AlC2缓慢加入上述刻蚀液，35℃下搅拌24h，然后将其离心并用去离子水洗涤至中性，转速为3500rpm，将所述纳米片在水中剧烈振荡，然后进行离心，转速为1500rpm，将上层溶液再次进行离心，转速为3500rpm，所得下层沉淀分散于1.5mL水中，进行剧烈振荡，得到少层Ti3C2Tx MXene纳米片溶液，浓度为27.8mg mL-1。将MXene在冰水浴中超声30min，功率为80W，然而用0.22μm滤头过滤，在过滤液中加入0.15mL PH-1000，1.0mL 0.2mg mL-1羧甲基纤维素钠的水溶液。所得混合液进行超声处理5min，超声功率80W，再次利用0.22μm滤头过滤，获得水系MXene喷墨打印墨水。墨水表现出非牛顿力学的剪薄的流变特性，呈现出良好的墨水特征。所得墨水利用Dimatix-Fujifilm公司压电原理的喷墨打印机进行打印，衬底温度加热到40℃，施加电压为15.5kV，在相纸衬底上打印交叉指图案，打印层数为5层。
喷墨打印器件从0度弯曲到180度，活性物质没有从衬底脱落，表明具有优异的机械柔性。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种水系MXene喷墨打印导电墨水，其特征在于，所述MXene导电墨水包括MXene纳米片、助剂和水。
2.根据权利要求1所述的MXene导电墨水，其特征在于，所述MXene导电墨水还包括导电剂；
优选地，所述导电剂选自聚3，4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐、聚3-己基噻吩、[6,6]-苯基C61丁酸甲酯、[6,6]-苯基C71丁酸甲酯中的至少一种；
优选地，所述助剂选自乙醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、松油醇、曲拉通X-100、羧甲基纤维素钠中的至少一种；
优选地，所述MXene纳米片选自少层MXene纳米片；所述少层MXene纳米片的层数为1～3层；
所述少层MXene纳米片选自具有式Ⅰ所示化学式的少层MXene纳米片、式Ⅱ所示化学式的少层MXene纳米片中的至少一种；
M2CTx 式Ⅰ
B3C2Tx 式Ⅱ
在式Ⅰ中，M选自Mo、Nb、V、Ti中的任一种；
在式Ⅱ中，B选自Ti、Zr中的任一种；
Tx代表少层MXene纳米片上的终止官能团；所述终止官能团选自氟、羧基、羟基中的至少一种；
优选地，所述少层MXene纳米片选自少层Ti3C2TxMXene纳米片、少层Mo2CTxMXene纳米片、少层Nb2CTxMXene纳米片、少层V2CTxMXene纳米片、少层Ti2CTxMXene纳米片中的至少一种。
3.权利要求1或2所述的MXene导电墨水的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：所述MXene导电墨水经含有MXene纳米片的分散液和助剂混合配置而成；
所述分散液包括分散剂；所述分散剂选自水。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：所述MXene导电墨水经含有MXene纳米片的分散液、导电剂和助剂混合配置而成；
优选地，含有MXene纳米片的分散液、导电剂和助剂的体积比为50～70:0.5～8:30～50；
优选地，所述含有MXene纳米片的分散液的浓度为10～30mg mL-1。
5.一种MXene膜，其特征在于，由权利要求1或2所述的MXene导电墨水、根据权利要求3或4所述方法制备得到的MXene导电墨水中的至少一种制备得到。
6.根据权利要求5所述的MXene膜，其特征在于，所述MXene膜的厚度为25～500nm；
优选地，所述MXene膜的形状选自交叉指型、同心圆型、平行线型中的至少一种；
优选地，所述交叉指型的长为0.1～100mm；宽为0.1～10mm；指间距为0.1～5mm；
所述同心圆型的外径长为0.2～100mm；内径长为0.1～80mm；
所述平行线型的长为0.1～100mm；宽为0.1～10mm。
7.权利要求5或6所述的MXene膜的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：将MXene导电墨水转移至衬底表面，即可得到所述MXene膜。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将MXene导电墨水经压电原理的喷墨打印机打印至衬底表面，即可得到所述MXene膜；
优选地，打印的层数为1～20层；
优选地，所述衬底选自平面绝缘衬底；所述平面绝缘衬底选自亚光纸、相纸、A4纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、木头、玻璃、硅片、棉布中的任一种；
优选地，进行打印时，衬底的温度为30～60℃；施加电压为15～20kV。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述压电原理的喷墨打印机的打印针头开孔数为1～16个。
10.权利要求5或6所述的MXene膜、根据权利要求7至9任一项所述方法制备得到的MXene膜中的任一种在微型超级电容器、集成电路、电化学储能、导热导电薄膜中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010633682.5A CN113881286A (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010633682.5A CN113881286A (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113881286A true CN113881286A (zh) | 2022-01-04 |
Family
ID=79012692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010633682.5A Pending CN113881286A (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113881286A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114958094A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-30 | 四川大学 | 一种水系MXene纳米纤维素基功能墨水及其制备方法与应用方法 |
| WO2023226515A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 江苏奥煋新材料科技有限公司 | 一种MXene基复合导电浆料及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108929598A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-04 | 湖北汽车工业学院 | 一种基于喷墨打印的MXene墨水的制备方法及其在MXene柔性电极中的应用 |
| CN109238522A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 南开大学 | 一种可穿戴的柔性应力传感器及其制备方法和应用 |
| CN109575673A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-05 | 四川大学 | 一种适用于3d打印的功能墨水及其制备方法 |
| CN110085445A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 南京邮电大学 | 一种柔性超级电容器及其制备方法 |
| CN110160646A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-23 | 哈尔滨工程大学 | 一种含MXene的柔性近红外光探测器的制备方法 |
-
2020
- 2020-07-02 CN CN202010633682.5A patent/CN113881286A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108929598A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-04 | 湖北汽车工业学院 | 一种基于喷墨打印的MXene墨水的制备方法及其在MXene柔性电极中的应用 |
| CN109238522A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 南开大学 | 一种可穿戴的柔性应力传感器及其制备方法和应用 |
| CN109575673A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-05 | 四川大学 | 一种适用于3d打印的功能墨水及其制备方法 |
| CN110160646A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-23 | 哈尔滨工程大学 | 一种含MXene的柔性近红外光探测器的制备方法 |
| CN110085445A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 南京邮电大学 | 一种柔性超级电容器及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023226515A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 江苏奥煋新材料科技有限公司 | 一种MXene基复合导电浆料及其制备方法和应用 |
| CN114958094A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-30 | 四川大学 | 一种水系MXene纳米纤维素基功能墨水及其制备方法与应用方法 |
| CN114958094B (zh) * | 2022-06-09 | 2023-03-10 | 四川大学 | 一种水系MXene纳米纤维素基功能墨水及其制备方法与应用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | Highly concentrated, ultrathin nickel hydroxide nanosheet ink for wearable energy storage devices | |
| CN109456645B (zh) | 一种免表面活性剂石墨烯复合导电油墨 | |
| CN104319012B (zh) | 一种基于石墨烯的柔性电极制备方法 | |
| CN104813425A (zh) | 高比电容和高功率密度印刷柔性微型超级电容器 | |
| CN113881286A (zh) | 一种水系MXene喷墨打印导电墨水及其制备方法、应用 | |
| JP6164617B2 (ja) | 導電性薄膜の製造方法及び該方法により製造された導電性薄膜 | |
| WO2005086982A2 (en) | Carbon nanotube stripping solutions and methods | |
| CN103337362A (zh) | 纳米电容器及其制备方法 | |
| CN107163686B (zh) | 一种石墨烯复合导电油墨的制备方法及其应用 | |
| IL270080B1 (en) | Methods and uses for conductive graphene inks | |
| JP2014529353A (ja) | 金属ナノワイヤを官能基化する方法及び電極を作製する方法 | |
| WO2020239143A1 (zh) | 一种石墨烯导电油墨及其制备方法 | |
| Rajesh et al. | Evaporative successive ionic layer adsorption and reaction polymerization of PEDOT: a simple and cost effective technique for binder free supercapacitor electrodes | |
| CN108831904A (zh) | 一种垂直结构有机薄膜晶体管阵列及其制备方法 | |
| JP2017508855A (ja) | 高分散のカーボンナノチューブ複合導電インク | |
| Kn et al. | Current developments in conductive nano-inks for flexible and wearable electronics | |
| CN117384514A (zh) | 一种Pt/Ti3C2导电墨水及其应用 | |
| CN108630447B (zh) | 一种具有管状结构的石墨烯膜电极的制备方法 | |
| CN113287202A (zh) | 导电膜及其制造方法、电极、以及太阳能电池 | |
| CN114907722B (zh) | 一种氮、硫掺杂Ti3C2Tx MXene无添加剂喷墨打印墨水的制备方法 | |
| Wang et al. | Preparation of waterborne graphene paste with high electrical conductivity | |
| Huang et al. | Reduced graphene oxide-zno nanocomposites for flexible supercapacitors | |
| CN115999862A (zh) | 一种半导体多孔薄膜及其制备方法与应用 | |
| CN115020005A (zh) | 一种可拉伸透明电极及其制备方法 | |
| CN205452360U (zh) | 柔性场效应晶体管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220104 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |