1.一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料,其特征在于該復(fù)合材料是由層狀的二維過(guò)渡金屬碳化物及包覆在二維過(guò)渡金屬碳化物表面的聚苯胺殼層組成,其中二維過(guò)渡金屬碳化物或碳氮化物的質(zhì)量與聚苯胺的質(zhì)量之比為1:(0.5~2.5)。
2.制備權(quán)利要求1所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的方法,其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行:
一、稱量二維過(guò)渡金屬碳化物、苯胺和過(guò)硫酸銨,其中二維過(guò)渡金屬碳化物的質(zhì)量與苯胺的體積的比為1g:(0.3~3)mL,過(guò)硫酸銨的質(zhì)量與苯胺的體積的比為(2.5~2.75)g:1ml;
二、將苯胺加入到水中,攪拌后得到苯胺/水分散液,再用鹽酸調(diào)節(jié)苯胺/水分散液的pH值為1.5~2,得到苯胺的鹽酸鹽溶液;
三、將苯胺的鹽酸鹽溶液加入到二維過(guò)渡金屬碳化物的水分散液中,在0~5℃下攪拌混合6~18h,得到MXene/苯胺混合液;
四、將過(guò)硫酸銨溶于水中,用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1.5~2,得到過(guò)硫酸銨溶液,將該過(guò)硫酸銨溶液滴加到MXene/苯胺混合液中,在0~5℃的條件下攪拌反應(yīng)6~18h,反應(yīng)完畢后,用pH為1.5的鹽酸洗滌3~5次,離心干燥,得到MXene-聚苯胺復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的制備方法,其特征在于步驟一中所述的二維過(guò)渡金屬碳化物為T(mén)i3C2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述的二維過(guò)渡金屬碳化物為T(mén)i3C2的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
(1)將濃度為6mol/L~12mol/L的濃鹽酸與氟化鋰在塑料容器中充分混合至均勻,得到乳白色混合液;其中濃鹽酸的體積與氟化鋰的質(zhì)量的比為10ml:(0.5~1.5)g;
(2)在攪拌條件下,將Ti3AlC2加入到混合液中,該反應(yīng)過(guò)程劇烈且放熱,其中Ti3AlC2與氟化鋰的質(zhì)量比為1:(1~1.5);加完之后,在40~60℃下攪拌反應(yīng)24~60h,反應(yīng)結(jié)束后水洗至pH值為5~6,得到Ti3C2漿液。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的制備方法,其特征在于步驟二中所述的鹽酸的濃度為2mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的制備方法,其特征在于步驟三中在攪拌混合時(shí)的溫度為3℃,混合時(shí)間為12h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的制備方法,其特征在于步驟四中調(diào)節(jié)pH值所用的鹽酸的濃度為2mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種MXene-聚苯胺復(fù)合材料的制備方法,其特征在于步驟四中攪拌反應(yīng)的溫度為3℃,反應(yīng)時(shí)間為12h。