1.一种大面积管式二维mxene膜,其特征在于,所述大面积管式二维mxene膜的制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述大面积管式二维mxene膜,其特征在于,步骤(1)中磁力搅拌速度为200~1000r/min,反应温度为50~120℃,合成时间为36~72h,离心转速为5000~10000r/min,洗涤次数4~15次。
3.根据权利要求1所述大面积管式二维mxene膜,其特征在于,步骤(1)中所述高质量大片二维mxene纳米片的横向尺寸为4~10μm。
4.根据权利要求1所述大面积管式二维mxene膜,其特征在于,步骤(2)中所述超声清洗次数为3~6次,超声清洗的功率为100~900w,超声时间为60~120min;所述碳纳米管溶液浓度为0.2~1.0mg/ml,抽滤次数为3~6次。
5.根据权利要求1所述大面积管式二维mxene膜,其特征在于,步骤(3)中所述大面积管式二维mxene膜的厚度为0.3~3.0μm,面积为25cm2。
6.一种根据权利要求1至5任一项所述的大面积管式二维mxene膜工业分离气体的方法,其特征在于,采用自制不锈钢气体膜分离器装置,所述自制不锈钢气体膜分离器装置包括两个及两个以上的自制不锈钢气体膜分离器串联或并联连接;所述自制不锈钢气体膜分离器内置大面积管式二维mxene膜;所述自制不锈钢气体膜分离器包括管程、壳程,所述管程两端分别设置管程入口和管程出口,所述壳程两端分别设置壳程入口和壳程出口;所述壳程入口和管程入口设置在不同侧,所述壳程出口和管程出口设置在不同侧;所述自制不锈钢气体膜分离器采用壳程并流、壳程逆流、管程并流、管程逆流的操作方式进行气体分离。
7.根据权利要求6所述的采用大面积管式二维mxene膜工业分离气体的方法,其特征在于,所述壳程并流操作方式具体为将原料混合气从不锈钢气体膜分离器的壳程入口进入,渗余气从壳程出口流出,而吹扫气从管程出口进入和渗透侧的产品气混合后再从管程入口流出;所述壳程逆流操作方式具体为原料气从不锈钢气体膜分离器的壳程入口进入,渗余气从壳程出口流出,而吹扫气从管程入口进入和渗透侧的产品气混合后再从管程出口流出;所述管程并流操作方式具体为原料气从不锈钢气体膜分离器管程入口进入,渗余气从管程出口流出,而吹扫气从壳程出口进入和渗透侧的产品气混合后再从壳程入口流出;所述管程逆流操作方式具体为原料气从分离器管程入口进入,渗余气从管程出口流出,而吹扫气从壳程入口进入和渗透侧的产品气混合后再从壳程出口流出。
8.根据权利要求6所述的采用大面积管式二维mxene膜工业分离气体的方法,其特征在于,所述分离气体的种类为氢气、二氧化碳、氮气、甲烷、乙烯、丙烯、乙烷、丙烷中的一种或两种。
9.根据权利要求8所述的采用大面积管式二维mxene膜工业分离气体的方法,其特征在于,当分离气体为两种组分时,两种分离气体体积比为1:1,总流速为100~1000ml,吹扫气为氩气、氦气、甲烷中的一种,总流速为50~200ml。