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无线通讯技术的飞速发展以及电子器件的过度使用,造成了严重的电磁污染,不仅对人类身体健康具有潜在的危害,同时影响精密电子器件的准确运行,严重时甚至危害国家安全。因此,为了有效防止电磁波的非必要扩散,电磁波吸收和屏蔽材料越来越受到人们的重视。Ti3C2Tx MXene因制备简单、结构清晰、性能稳定等优点,是众多MXenes中应用最为广泛也是研究最多的一种。本论文以Ti3C2Tx MXene为功能材料,制备了不同的Ti3C2Tx复合材料,在电磁干扰屏蔽和吸收方面具有优异的性能。利用原位HF刻蚀法制备少层的Ti3C2Tx(文中命名为d-Ti3C2Tx),其层数为1-3层。之后,利用凯夫拉纤维为原料通过刻蚀的方法制备芳纶纳米纤维(ANFs),将d-Ti3C2Tx和ANFs复合获得d-Ti3C2Tx/ANFs复合薄膜材料。该复合薄膜不仅具有良好的电磁干扰屏蔽性能,同时具有高机械强度、超薄、韧性好等优点。研究表明,纯d-Ti3C2Tx薄膜的拉伸强度较低(16 MPa),因此采用高强度的ANFs增强少层d-Ti3C2Tx薄膜,成功获得了自支撑的d-Ti3C2Tx/ANFs复合薄膜。所得复合薄膜的极限抗拉强度和应变分别达到了116.71 MPa和2.64%。同时,复合薄膜的电磁干扰屏蔽性能达到了34.71 d B(厚度12μm),其SSE/t最高可达21971.37 d B cm2 g-1。不仅如此,复合薄膜还具有极好的韧性,在经过1000次弯曲变形后复合薄膜的电磁屏蔽效能没有任何衰退的现象。为了获得性能更为优异的吸波材料,以手风琴结构的多层Ti3C2Tx为载体,在多层Ti3C2Tx层间和表面原位聚合聚苯胺(PANI),获得具有独特三明治插层结构的Ti3C2Tx/PANI复合材料。由于Ti3C2Tx和PANI之间的协同作用,以及复合材料多层交替结构,使得Ti3C2Tx/PANI具有优异的电磁波吸收性能。在适当的PANI含量下,在石蜡基体中,当Ti3C2Tx/PANI复合材料质量分数为50 wt%,样品厚度为1.8 mm时,最大反射损耗可达-56.30 d B,超过99.999%的入射电磁波被吸收掉。研究发现,通过调节吸波样品的厚度在1.5~2.6 mm范围内,Ti3C2Tx/PANI复合材料的有效吸收频宽的范围覆盖了整个X波段到Ku波段。此外,在Ti3C2Tx和PANI最优配比下,制备了高性能d-Ti3C2Tx/PANI/ANFs复合膜,其电磁屏蔽性能优于同等质量分数下的d-Ti3C2Tx/ANFs复合膜。随后,为了获得轻质空心屏蔽材料,制备空心纤维以及Ti3C2Tx/空心复合纤维,并研究其电磁屏蔽性能。首先研究PMMA/PAN复合纤维的制备工艺,制备出海岛和皮芯型纤维。之后,利用复合纺丝工艺,制备了磁性PAN-Fe3O4空心纤维,并通过化学气相沉积法制备了内外表面生长碳纳米管(CNTs)涂层的磁性中空碳纤维。经过高温生长碳纳米管后,Fe3O4转变为Fe3C。由于CNTs涂层、Fe3C和一维(1D)空心结构的协同作用,实验获得了具有良好的电磁干扰屏蔽性能和轻质性能的复合纤维材料(CHFs)。CHFs的电磁干扰屏蔽效能最高可达80.00 d B,在整个X波段的屏蔽效能都在73.10-80.00 d B之间,得益于空心结构,复合纤维的密度只有~1.0 g cm-3。此外,通过简单混合的方法将分层d-Ti3C2Tx吸附在CHFs表面,获得Ti3C2Tx/CHFs复合材料并研究其电磁干扰屏蔽性能。本文以Ti3C2Tx为功能材料,逐步优化材料的性能,制备了不同组成、结构和形貌的Ti3C2Tx复合材料,具有良好的电磁波吸收或屏蔽性能。多种复合材料可以满足多种情况下的不同应用,如屏蔽帐篷、吸波涂层、纤维屏蔽、可穿戴衣物等。本文为后续制备多样性的MXene复合材料提供了一个很好的思路和借鉴意义。