作為一種兼具高導(dǎo)電和親水性的新型二維材料,MXene（Ti₃C₂T_x）自誕生以來就備受科研人員的矚目。獨(dú)特的二維層狀結(jié)構(gòu)和終端表面活性基團(tuán),賦予了MXene高強(qiáng)度、高電子遷移率、高導(dǎo)熱率及大比表面積等優(yōu)異性能,進(jìn)而使其在能量存儲(chǔ)、電磁干擾屏蔽、光熱轉(zhuǎn)換、無線通訊、傳感器以及納米復(fù)合材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而,MXene主要是通過氫氟酸刻蝕制備得來,最終是以低濃度的分散液形式存在,因而MXene極易氧化變質(zhì),儲(chǔ)存期很短,并且使得MXene的后續(xù)加工變得極為困難。本論文的主要目的就是開發(fā)出一種可再分散的高濃度MXene,并驗(yàn)證它的實(shí)際應(yīng)用潛力,進(jìn)而促進(jìn)MXene的快速發(fā)展。采用簡(jiǎn)單且反應(yīng)條件更加溫和的原位氫氟酸刻蝕法,一步實(shí)現(xiàn)對(duì)MAX相（Ti₃AlC₂）的“刻蝕-嵌入-剝離”,成功制備得到高質(zhì)量低缺陷的單層MXene納米片分散液。拉曼光譜、X射線衍射（XRD）及X射線光電子能譜（XPS）等測(cè)試結(jié)果表明,所制備的MXene呈現(xiàn)出二維層狀晶體的結(jié)構(gòu),并含有大量的-O、-F、-... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 MXene的發(fā)展歷程
    1.3 MXene的結(jié)構(gòu)與性能
        1.3.1 MXene的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 MXene的性能
    1.4 MXene的應(yīng)用
        1.4.1 MXene應(yīng)用于儲(chǔ)能
        1.4.2 MXene應(yīng)用于傳感器
        1.4.3 MXene應(yīng)用于電磁屏蔽
        1.4.4 MXene在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.5 MXene應(yīng)用的局限性
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)試設(shè)備
    2.2 材料的制備方法
        2.2.1 MXene分散液的制備
        2.2.2 高濃度MXene面團(tuán)的制備
        2.2.3 MXene膜及R-MXene膜的制備
        2.2.4 環(huán)氧樹脂基板的制備
        2.2.5 拉伸試樣的制備
        2.2.6 MXene/環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜的制備
    2.3 材料的表征及測(cè)試方法
        2.3.1 微觀形貌及結(jié)構(gòu)的表征
        2.3.2 材料組成表征
        2.3.3 力學(xué)性能測(cè)試
        2.3.4 電導(dǎo)率的測(cè)試
        2.3.5 超級(jí)電容性能測(cè)試
        2.3.6 電磁屏蔽性能測(cè)試
第3章 可再分散的高濃度MXene面團(tuán)制備及表征
    3.1 MXene納米片的制備及表征
        3.1.1 MXene納米片的制備
        3.1.2 MXene的晶體結(jié)構(gòu)表征
        3.1.3 MXene納米片的微觀形貌及元素組成分析
        3.1.4 MXene納米片表面化學(xué)研究
        3.1.5 MXene納米片導(dǎo)電性能研究
    3.2 高濃度MXene面團(tuán)的制備及表征
    3.3 高濃度MXene面團(tuán)的再分散及表征
        3.3.1 高濃度MXene面團(tuán)的再分散
        3.3.2 高濃度MXene面團(tuán)的可再分散性表征
    3.4 高濃度MXene面團(tuán)的可再分散性機(jī)理分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 可再分散高濃度MXene面團(tuán)的應(yīng)用
    4.1 應(yīng)用于超級(jí)電容器
    4.2 應(yīng)用于電磁屏蔽
    4.3 應(yīng)用于柔性驅(qū)動(dòng)器
        4.3.1 環(huán)氧樹脂力學(xué)性能研究
        4.3.2 環(huán)氧樹脂板
        4.3.3 MXene/環(huán)氧樹脂復(fù)合膜的制備
        4.3.4 MXene/環(huán)氧樹脂復(fù)合膜型驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試
        4.3.5 驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析
    4.4 可再分散高濃度MXene面團(tuán)應(yīng)用展望
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3645072