MXene

隨著人工智能領域的快速發(fā)展，可穿戴傳感器在仿生義肢、健康監(jiān)測和醫(yī)用領域的研究呈現(xiàn)出爆發(fā)式的發(fā)展。其中，壓力傳感器是可穿戴傳感器中的重要組成部分。但是，目前的壓力傳感器還存在力學強度低、靈敏度不高、耐溫性能差的問題。未解決這一問題，陜西科技大學張美云教授團隊將力學強度優(yōu)異的Kevlar納米纖維（ANFs）和導電性高的MXene納米片結合制備出高回彈性、耐高溫、靈敏度高的復合氣凝膠傳感器，該傳感器可以感知形變量為2-80%的壓縮應變，極高的靈敏度（能夠感知100 Pa的壓力）和循環(huán)穩(wěn)定性（1000次…

MXene（Ti3C2Tx）是一種具有金屬導電性和膠體加工性獨特結合的新型二維材料，在儲能、電磁干擾屏蔽、催化等儲能等領域具有重要研究價值，是目前最熱門的幾種二維材料之一。部分研究表明，Ti3C2Tx引入水凝膠，可以提高凝膠的導電性/導熱性。但缺乏易于調節(jié)的表面化學性，Ti3C2Tx很難組裝成純水凝膠。為解決這一難點，通常會加入高分子凝膠劑（氧化石墨烯和聚合物）或鹽（多價陽離子），采用水熱法或干法復水法制備Ti3C2Tx復合水凝膠。然而，由于引入外來組分，復合水凝膠的導電性通常受到限制，難以精細…

MXene是一類具有二維層狀結構的無機化合物，其化學通式為Mn+1XnTx，其中n=1~3，M代表早期過渡金屬，如Ti、Zr、V、Mo等；X代表C或N元素；Tx為官能團，通常為-OH、-O、-F和-Cl。其最早是在2011年由美國德雷塞爾大學的Yury Gogotsi教授和Michel Barsoum教授共同發(fā)現(xiàn)的，由于其具有類似石墨烯（graphene）的二維層狀結構，于是被命名為MXene。近年來，此類材料憑借其獨特的物理化學性質在電池、超級電容器、催化、光電器件、凈水、生物醫(yī)藥、氣體傳感器…

西北工業(yè)大學顧軍渭教授課題組通過控制冷凍方式和不同填料比調控其微結構成功制備出一種輕質、簡單易得、可塑性強的高導電、高屏蔽效能、優(yōu)異力學性能和突出熱穩(wěn)定性的纖維素納米纖維/Ti3C2Tx?MXene氣凝膠/環(huán)氧樹脂納米復合材料。相關成果以“3D Shapeable, Superior Electrically Conductive Cellulose Nanofibers/Ti3C2Tx?MXene Aerogels/Epoxy Nanocomposites for Promising EMI …

智能電子產(chǎn)品和可穿戴設備的出現(xiàn)讓人們的生活變得十分方便，隨之衍生的電磁輻射對人體健康和設備可靠性有很大的影響，這引起了人們對高性能微波吸收(MA)和電磁干擾(EMI)屏蔽材料的關注。針對只能穿戴技術的需求，在設計MA材料時，不僅要考慮增強材料微波吸收能力，還要考慮材料的柔韌性和耐磨性等。因此，表面構建MXenes或金屬氧化物（如ZnO和MnO2）陣列結構的紡織電子器件成為了新型MA材料的開發(fā)熱點。由于MXene復合材料只通過物理共混的方式在聚合物中不規(guī)則分布，難以實現(xiàn)結構調控和設計，因此很少用于…

透明柔性電極是光電器件的關鍵組成部分，在太陽能電池、LEDs和光探測等領域有重要的應用。對于光探測器件(將光信號轉變?yōu)殡娦盘?，透明柔性電極目前面臨的主要困難是如何同時提高電極的透明性和電導率。MXene是一種新型的二維材料，具有優(yōu)異的導電性和理化結構可調性，因此是一種制備透明柔性電極的潛力材料。然而，目前的大量研究結果表明，以常規(guī)方法制備的MXene基本柔性電極很難實現(xiàn)高的透明性和電導率。因此，如何通過合理的結構設計來同時提高Mxene基柔性電極的透明性和導電性，目前仍是該領域亟需解決的一個難…

近十年來，超薄二維（2D）材料得到飛速發(fā)展，助力離子篩分、分子分離和脫鹽等多種應用領域的發(fā)展。由于原子厚的薄膜使傳輸阻力最小化，使?jié)B透通量最大化，因此由單層2D材料制成的分離薄膜具有優(yōu)異的分子分離性能。然而，制造具有?級精確孔的大面積集成納米片，和將原子厚薄膜構成適用器件的有效方法，仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。在眾多2D材料中，MXene是一種快速增長的2D層狀過渡金屬碳化物或氮化物，通式為Mn+1XnTx(n=1、2、3、4)。其中，2D Ti3C2Tx在水溶液中表現(xiàn)出優(yōu)異的機械性能和結構穩(wěn)定性。此外，…

一、背景介紹 電磁波在給人類生活帶來極大便利的同時，電磁輻射產(chǎn)生的危害不可忽視，如電子元器件之間的電磁干擾、電磁信息泄露和電磁波對人體的輻射等。同時，隨著世界各國的電子對抗技術、軍事信息化的不斷發(fā)展，以及各種新型雷達探測器相繼問世，如何更好地隱蔽武器不被發(fā)現(xiàn)的隱身技術得到了世界各國的關注，吸波材料由此應運而生。 吸波材料是最早用于軍事上的隱身材料，能吸收、衰減入射的電磁波，并將其電磁能轉化為熱能耗散或使電磁波因干涉而消失的一類材料。當有電磁波輻射到吸波材料的表面時，一部分入射到它的表面被吸收，另…

二維（2D）納米材料與塊體材料相比，比表面積高、表面化學多樣，具有極好的電、化學、物理和機械性能，很容易組裝成納米結構。將2D的氧化石墨組裝成一維（1D）的碳基纖維是將納米材料宏觀化的一個重要進展。石墨烯纖維展示出輕量、機械柔性、彎折性、可拉伸性以及可以編織進織物的性能，可以作為新一代智能電子。2D納米片宏觀組裝成1D纖維的一個實用方法是濕法紡絲，通過紡絲液的凝膠化及凝固浴的固化成纖維可以實現(xiàn)連續(xù)大規(guī)模的制備。 2011年首次報道的一種新型2D過渡金屬碳/氮化合物MXene具有杰出的電導率、熱導…

1. Yury Gogotsi等《AFM》：MXene基纖維、紗線和織物用于可穿戴儲能裝置 織物設備得益于新導電材料的發(fā)現(xiàn)和織物設備設計的創(chuàng)新。這些設備包括基于織物的超級電容器（TSCs），包括纖維、紗線和織物超級電容器，它們在為可穿戴設備供電方面具有實際價值。最近的綜述文章強調了TSCs的有限能量密度是一個重要的挑戰(zhàn)，要求新型電極材料具有比現(xiàn)有材料更高的導電性和理論電容。Ti3C2Tx是MXene家族的一員，由于其贗電容特性，在酸性電解液中以其金屬導電性和高容量電容著稱。在這些優(yōu)異性能的驅動下…