【摘 要】
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二维材料MXene因其具有丰富的化学性质、高导电性、光电和表面亲水性等特性,在电磁干扰屏蔽、光热转换和太阳能蒸发等领域被广泛关注。本论文以MXene为填料,通过简单的喷涂和浸涂工艺等将其与聚合物材料复合,制备出具有优异性能的多功能MXene基聚合物复合材料,并研究了其在电学和光热等方面的应用。论文具体分为以下三部分:（1）将MXene与聚吡咯（PPy）进行物理混合,得到MXene/PPy油墨后,再
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二维材料MXene因其具有丰富的化学性质、高导电性、光电和表面亲水性等特性,在电磁干扰屏蔽、光热转换和太阳能蒸发等领域被广泛关注。本论文以MXene为填料,通过简单的喷涂和浸涂工艺等将其与聚合物材料复合,制备出具有优异性能的多功能MXene基聚合物复合材料,并研究了其在电学和光热等方面的应用。论文具体分为以下三部分:（1）将MXene与聚吡咯（PPy）进行物理混合,得到MXene/PPy油墨后,再采用喷涂工艺来制备电学性能优异的纤维素复合纸。PPy的加入能够改善MXene与纤维之间的界面结合,使得复合纸的电磁干扰屏蔽值达到40 d B,电导率达到1467 S m-1。此外,复合纸除表现出良好的焦耳加热稳定性和可靠性外,还可以用于液-固水力摩擦电纳米发电机（H-TENG）上,其输出电流可达8 n A。（2）利用聚多巴胺将MXene纳米片组装到纺织物纤维上后,再进行不对称疏水处理,获得多功能织物。该织物具有较高的电磁干扰屏蔽（36 d B）和光热转换性能。在不对称疏水处理后,该织物可用于微液滴的无损运输。另外,在一个太阳光照下,其太阳能水蒸发速率可达1.22 kg m-2 h-1。（3）采用浸涂工艺将MXene吸附到聚合物海绵骨架上,然后利用化学法聚合PPy,得到具有优异光热和太阳能蒸发性能的多孔光热海绵。其次,通过与不同的太阳能蒸发装置搭配,多孔光热海绵可以获得高达2.27 kg m-2 h-1的太阳能蒸发速率。更重要的是,该设计组合在对海水蒸发过程中能够很好的避免结晶盐的沉积,解决了在长时间运行过程中由于盐颗粒结晶沉积造成的蒸发速率减慢的问题。
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