【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性电子，具体涉及一种mxene废料/氧化石墨烯油墨在柔性电子器件中的应用。
技术介绍
1、随着无线通讯技术的快速发展，电磁辐射已经逐渐对信息安全、电子通信、人体健康等产生了威胁，而使用频率选择表面（fss）吸收或者屏蔽电磁波是最可行的方法之一。fss是一种在介电衬底上由周期性二维导电单元组成的空间滤波器。通过单元格结构的设计，可以将其设计成任意的滤波器，反射、传输或吸收其工作频带的电磁波。随着无线通信技术的发展，fss被广泛应用在改善信号传输、天线系统、室内电磁屏蔽等。然而，以低成本快速制备宽频带、长使用寿命的小型fss仍然是一个挑战。目前常用的fss制备方法有电子束沉积、光刻、激光烧蚀、3d打印等，但这些方法都不可避免的需要复杂的工艺和昂长的过程，限制了fss的可扩展制备，因此需要一个低成本的、更简单的生产方法来满足这方面的需求。
2、相较于上述方法，丝网印刷可以实现快速、简单地制造fss，且不浪费材料。与其它印刷技术相比，丝网印刷有最高的沉积率（单位时间内沉积的材料重量），可以更高效地获得高性能、轻薄的fss。基于此，需要研究一种低成本、流变性能和导电性能优秀的油墨以满足上述应用。
3、mxene是一种由过渡金属元素和碳或氮元素组成的化合物，具有优异的电学性能和流变性能。其结构通式为mn+1xntx，其中m是早期过渡金属（例如ti、 v、mo等），x表示c和（或）n，n可以为1或者2或者3，tx表示表面终止基团（如-oh，-o，-f等）。mxene制备通常采用氢氟酸刻蚀法，即由强酸刻蚀
4、基于上述理由，提出本申请。
技术实现思路
1、基于上述理由，针对现有技术中存在的问题或缺陷，本专利技术的目的在于提供一种mxene废料/氧化石墨烯油墨在柔性电子器件中的应用，解决或至少部分解决现有技术中存在的上述技术缺陷。
2、为了实现本专利技术的上述第一个目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种mxene废料/氧化石墨烯油墨在柔性电子器件中的应用。
4、进一步地，上述技术方案，所述柔性电子器件为频率选择表面。
5、进一步地，上述技术方案，所述mxene废料/氧化石墨烯油墨采用下述方法制备而成，所述方法具体包括如下步骤：
6、将mxene废料与氧化石墨烯按质量比(5-50):1的比例混合，然后加入超纯水，混匀，即可得到所述的mxene废料/氧化石墨烯油墨。
7、具体地，上述技术方案，所述mxene废料指在所有制备mxene的过程中，最后由于剥离不完全等原因得到的底部沉淀物，包括多层mxene、max相和/或残余的锂盐等。
8、更进一步地，上述技术方案，所述的制备mxene的方法包括但不限于氢氟酸刻蚀法、原位氢氟酸刻蚀法、电化学刻蚀法、碱刻蚀法。
9、更进一步地，上述技术方案，所述多层mxene包括ti3c2tx、ti2ctx、ti2ntx、ti3n2tx、ti4n3tx、ti3cntx、v2ctx、v3c2tx、v4c3tx、nb2ctx、nb3c2tx、nb4c3tx、mo2ctx、mo3c2tx、ta2ctx、ta3c2tx、ta4c3tx、cr2ctx、tinbctx、tivctx、ti2vc2tx、ti2nbc2tx、ti2tac2tx、ti2ta2c3tx、vnbctx、vcrctx、mo2tic2tx、mo2ti2c3tx、mo3vc3tx、mo2ga2c3tx、cr2tic2tx、tivnbmoc3tx等中的至少一种。
10、更进一步地，上述技术方案，所述max相包括ti3alc2、ti2alc、ti2aln、ti3aln2、ti4aln3、ti3alcn、v2alc、v3alc2、v4alc3、nb2alc、nb3alc2、nb4alc3、mo2alc、mo3alc2、ta2alc、ta3alc2、ta4alc3、cr2alc、tinbalc、tivalc、ti2valc2、ti2nbalc2、ti2taalc2、ti2ta2alc3、vnbalc、vcralc、mo2tialc2、mo2ti2alc3、mo3valc3、mo2ga2alc3、cr2tialc2、tivnbmoalc3等中的至少一种。
11、更进一步地，上述技术方案，所述的氧化石墨烯的片径为6~30μm。
12、更进一步地，上述技术方案，所述的mxene废料/氧化石墨烯油墨的浓度为30~100mg/ml；其中：所述mxene废料/氧化石墨烯油墨的浓度指的是mxene废料与氧化石墨烯的总质量与mxene废料/氧化石墨烯油墨的体积之比。
13、更进一步地，上述技术方案，所述mxene废料与氧化石墨烯的质量比9：1。
14、更进一步地，上述技术方案，所述混匀的方式包括利用搅拌机、摇床、搅拌台等搅拌设备进行。例如，利用行星搅拌机进行混匀时，搅拌速度为1000~2200rpm，搅拌时间为10~30分钟。如在利用摇床、搅拌台等设备进行混匀时，混合时间为30~100分钟。
15、本专利技术的第二个目的还在于提供上述所述mxene废料/氧化石墨烯油墨在柔性电子器件中的应用方法，具体是基于丝网印刷制备柔性电子器件。
16、本专利技术的第三个目的在于提供一种频率选择表面，所述频率选择表面为周期性结构，包括13×13个单元，每个单元由外边长为1cm、内边长为0.6cm的方环组成。
17、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，所述基底为聚酰亚胺。
18、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
19、本专利技术制备的mxene废料/氧化石墨烯油墨工艺简单，制备的油墨印刷精度更高，印刷成品的电导率更高，并具有更高的稳定性，解决了mxene废料导电性、印刷精度、稳定性差的问题，使得mxene废料能被利用在印刷电子领域，以满足电磁波屏蔽及吸收的要求，并展示了一种使用该油墨制备的频率选择表面，其在8-18ghz的工作频带中具有优异的屏蔽性能，具有9.2ghz的有效带宽，可以满足商业上的应用，并且在9.7-14ghz的频段下屏蔽效率高达99％以上，且可以实现一年以上的稳定工作。
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1.一种MXene废料/氧化石墨烯油墨在柔性电子器件中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述柔性电子器件为频率选择表面。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述MXene废料/氧化石墨烯油墨采用下述方法制备而成，所述方法具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述MXene废料包括多层MXene、MAX相和/或残余的锂盐。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述多层MXene包括Ti3C2Tx、Ti2CTx、Ti2NTx、Ti3N2Tx、Ti4N3Tx、Ti3CNTx、V2CTx、V3C2Tx、V4C3Tx、Nb2CTx、Nb3C2Tx、Nb4C3Tx、Mo2CTx、Mo3C2Tx、Ta2CTx、Ta3C2Tx、Ta4C3Tx、Cr2CTx、TiNbCTx、TiVCTx、Ti2VC2Tx、Ti2NbC2Tx、Ti2TaC2Tx、Ti2Ta2C3Tx、VNbCTx、VCrCTx、Mo2TiC2Tx、Mo2Ti2C3Tx、Mo3VC3Tx、Mo2Ga2C3Tx、Cr2TiC2Tx、
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述MAX相包括Ti3AlC2、Ti2AlC、Ti2AlN、Ti3AlN2、Ti4AlN3、Ti3AlCN、V2AlC、V3AlC2、V4AlC3、Nb2AlC、Nb3AlC2、Nb4AlC3、Mo2AlC、Mo3AlC2、Ta2AlC、Ta3AlC2、Ta4AlC3、Cr2AlC、TiNbAlC、TiVAlC、Ti2VAlC2、Ti2NbAlC2、Ti2TaAlC2、Ti2Ta2AlC3、VNbAlC、VCrAlC、Mo2TiAlC2、Mo2Ti2AlC3、Mo3VAlC3、Mo2Ga2AlC3、Cr2TiAlC2、TiVNbMoAlC3中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述的氧化石墨烯片径为6~30μm。
8.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述MXene废料与氧化石墨烯的质量比9：1。
9.权利要求1-8任一项所述的应用，其特征在于：所述应用的方法，具体是基于丝网印刷方法。
10.一种频率选择表面，其特征在于：所述频率选择表面为周期性结构，包括13×13个单元，每个单元由外边长为1cm，内边长为0.6cm的方环组成。
...【技术特征摘要】
1.一种mxene废料/氧化石墨烯油墨在柔性电子器件中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述柔性电子器件为频率选择表面。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述mxene废料/氧化石墨烯油墨采用下述方法制备而成，所述方法具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述mxene废料包括多层mxene、max相和/或残余的锂盐。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述多层mxene包括ti3c2tx、ti2ctx、ti2ntx、ti3n2tx、ti4n3tx、ti3cntx、v2ctx、v3c2tx、v4c3tx、nb2ctx、nb3c2tx、nb4c3tx、mo2ctx、mo3c2tx、ta2ctx、ta3c2tx、ta4c3tx、cr2ctx、tinbctx、tivctx、ti2vc2tx、ti2nbc2tx、ti2tac2tx、ti2ta2c3tx、vnbctx、vcrctx、mo2tic2tx、mo2ti2c3tx、mo3vc3tx、mo2ga2c3tx、cr2tic2tx、tivnbmoc3tx中的至少一种。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：何大平，文浩帆，司运发，陈子柏，席方政，赵昕，陈宬，
申请(专利权)人：武汉理工大学三亚科教创新园，
类型：发明
国别省市：
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