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申请/专利权人：南方科技大学

摘要：本发明公开一种无聚合物基质的导电墨水、复合传感器及其制备方法，其中，导电墨水包括溶剂，以及分散在溶剂中的还原氧化石墨烯和MXene，还原氧化石墨烯和MXene通过Ti‑O‑C共价键连接。本发明提供的导电墨水采用还原氧化石墨烯和MXene协同组合，且不含有额外的聚合物基质，为在主预浸复合材料中嵌入传感器建立了非侵入条件。由导电墨水制备的嵌入式传感器可以被主预浸复合材料完全浸渍，防止传感器和主预浸复合材料之间的热行为不匹配，避免了因热膨胀系数的差异而导致的在使用期间随温度变化而产生的开裂和结构恶化，保留了主预浸复合材料的机械性能和结构完整性，使得主预浸复合材料的机械性能不受传感器集成的影响。

主权项：1.一种无聚合物基质的导电墨水，其特征在于，包括溶剂，以及分散在所述溶剂中的还原氧化石墨烯和MXene，所述还原氧化石墨烯和MXene通过Ti-O-C共价键连接；所述无聚合物基质的导电墨水用于制备传感器；所述无聚合物基质的导电墨水的制备方法包括步骤：提供氧化石墨烯分散液和MXene分散液，所述氧化石墨烯分散液和MXene分散液的溶剂至少包括水；将所述氧化石墨烯分散液和MXene分散液进行混合，得到复合分散液；将还原剂加入到所述复合分散液中，进行还原反应，得到包括还原氧化石墨烯和MXene的水凝胶；或，将还原剂、碱性物质加入到所述复合分散液中，进行还原反应，得到包括还原氧化石墨烯和MXene的水凝胶；按质量份计，所述复合分散液中的氧化石墨烯为1份，所述复合分散液中的MXene为6份，所述还原剂为10份；将所述水凝胶进行清洗，直至所述水凝胶的pH值呈中性；将所述清洗后的水凝胶分散在溶剂中，得到所述无聚合物基质的导电墨水；所述溶剂为极性溶剂，所述极性溶剂包括水、乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述还原反应的温度为60-95℃，所述还原反应的时间为6-12小时；所述还原剂包括抗坏血酸、半胱氨酸、水合肼、二甲肼、柠檬酸钠、氢化乙酸、硼氢化钠、氢卤酸、发烟硫酸中的至少一种；所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述MXene包括Ti3C2、Ti2C、Ti3CN中的至少一种。

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