MXene

氣凝膠纖維由于結(jié)合了氣凝膠的輕質(zhì)、多介孔特性與纖維的柔韌、細(xì)長(zhǎng)特性，而在智能織物、柔性電子設(shè)備和光學(xué)器件等領(lǐng)域受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而，目前的氣凝膠纖維的合成方法和性能還面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，開(kāi)發(fā)的石墨烯氣凝膠纖維的電導(dǎo)率仍不足以滿(mǎn)足一些實(shí)際應(yīng)用，如電加熱和電磁屏蔽等。因此，制備具有性能增強(qiáng)的氣凝膠纖維或制造具有新型納米結(jié)構(gòu)單元的新型氣凝膠纖維仍然是一項(xiàng)緊迫而關(guān)鍵的任務(wù)。 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員等人通過(guò)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)溶膠-凝膠紡絲和超臨界CO2干燥技術(shù)制備了一種Ti3C2…

氣凝膠纖維能夠?qū)饽z的輕量化和介孔特性與纖維的柔韌和細(xì)長(zhǎng)特性相結(jié)合，在智能織物、柔性電子和透明光學(xué)等領(lǐng)域頗受關(guān)注。近日，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所氣凝膠團(tuán)隊(duì)采用動(dòng)態(tài)溶膠-凝膠濕法紡絲和超臨界干燥聯(lián)用策略，制備出具有高導(dǎo)電性、高取向性且具有優(yōu)異電熱/光熱雙響應(yīng)性的Ti3C2TxMXene氣凝膠纖維（MAF），如圖1所示。與靜態(tài)溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變策略相比，動(dòng)態(tài)溶膠-凝膠紡絲策略在MXene氣凝膠的制備中展現(xiàn)出連續(xù)性和批量生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。MAF的電導(dǎo)率高達(dá)104?S/m，比石墨烯氣凝膠纖維高1個(gè)…

隨著人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，水污染和水資源短缺已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題。到目前為止，人們已開(kāi)發(fā)出諸多從海水或廢水中生產(chǎn)清潔水的方法。然而，這些方法大多依賴(lài)于高耗能和整體集中的規(guī)模化設(shè)備和設(shè)施，限制了它們?cè)谄h(yuǎn)地區(qū)和近海島嶼等區(qū)域的實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái)，基于太陽(yáng)能的水蒸發(fā)裝置正被應(yīng)用于海水淡化和廢水處理。在蒸發(fā)過(guò)程中，太陽(yáng)能被界面蒸發(fā)層吸收并轉(zhuǎn)化為熱量，用于蒸發(fā)處理海水或廢水。與太陽(yáng)能直接加熱海水或廢水的方法相比，界面太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)可以將熱量聚集在水蒸發(fā)層，以有效用于蒸發(fā)水。盡管…

氣凝膠纖維由于結(jié)合了氣凝膠的輕質(zhì)、多介孔特性與纖維的柔韌、細(xì)長(zhǎng)特性，而在智能織物、柔性電子設(shè)備和光學(xué)器件等領(lǐng)域受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而，目前的氣凝膠纖維的合成方法和性能還面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，開(kāi)發(fā)的石墨烯氣凝膠纖維的電導(dǎo)率仍不足以滿(mǎn)足一些實(shí)際應(yīng)用，如電加熱和電磁屏蔽等。因此，制備具有性能增強(qiáng)的氣凝膠纖維或制造具有新型納米結(jié)構(gòu)單元的新型氣凝膠纖維仍然是一項(xiàng)緊迫而關(guān)鍵的任務(wù)。 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員等人通過(guò)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)溶膠-凝膠紡絲和超臨界CO2干燥技術(shù)制備了一種Ti3C2…

三維（3D）主體可以有效減緩鋅（Zn）金屬負(fù)極的枝晶生長(zhǎng)。然而，使用 3D 基板增加的電極/電解質(zhì)反應(yīng)面積加速了陽(yáng)極界面的鈍化和腐蝕，最終降低了電化學(xué)性能。在該篇文章中，定向冷凍過(guò)程用于創(chuàng)建靈活的 MXene/石墨烯支架?；诮Y(jié)構(gòu)中豐富的親鋅特性和微孔，鋅通過(guò)電沉積過(guò)程被致密地包裹在主體內(nèi)部。 圖 1. a) 制造 MGA 材料的示意圖。b) 超輕量 MGA 樣品的光學(xué)圖像。(c-e) MGA 樣品的 XRD 光譜 (c)、拉曼光譜 (d) 和 F 1s XPS 光譜 (e)。f) MGA 材料…

將 MXene 納米片的協(xié)同特性擴(kuò)展到微孔氣凝膠結(jié)構(gòu)需要有效的策略來(lái)克服納米片重新堆疊而不影響 MXene 的優(yōu)勢(shì)特性。3D MXene 氣凝膠的傳統(tǒng)組裝方法通常涉及外部粘合劑/模板和/或額外的功能化，這會(huì)犧牲 MXene 氣凝膠的導(dǎo)電性和電化學(xué)活性。 最近，馬里蘭大學(xué)Po-Yen Chen教授團(tuán)隊(duì)受 Phrynosoma cornutum 分層紋理的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了皺褶紋理的 Ti3C2Tx MXene 平臺(tái)以促進(jìn) Mg2 誘導(dǎo)的組裝，從而能夠在沒(méi)有聚合物粘合劑的情況下保形形成大面積 Mg2 -M…

三維氣凝膠壓阻傳感器以其高靈敏度和優(yōu)異的力學(xué)性能引起了人們的極大關(guān)注。本文，北京化工大學(xué)潘凱研究員課題組在《Adv Mater Technol》期刊發(fā)表名為“Ultralight and Hyperelastic Nanofiber-Reinforced MXene–Graphene Aerogel for High-Performance Piezoresistive Sensor”的論文，研究基于納米纖維增強(qiáng)MXene還原氧化石墨烯氣凝膠，巧妙地設(shè)計(jì)并制備了一種具有超高線性靈敏度的新型壓阻傳…

構(gòu)建具有不同結(jié)構(gòu)維度的宏觀尺度功能架構(gòu)的有效途徑是二維 (2D) MXene 研究領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。不幸的是，與其他機(jī)械兼容的二維材料（如石墨烯）相比，在沒(méi)有粘合劑的情況下組裝 MXene 很大程度上受到限制，因?yàn)樗哂邢忍斓拇嘈院拖鄬?duì)較弱的片間范德華接觸。 最近，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院Joonwon Lim, 和 Sang Ouk Kim教授團(tuán)隊(duì)提出了一種用于功能性多維 MXene 結(jié)構(gòu)的純 Ti3C2Tx MXenes 的電化學(xué)自組裝，由金屬模板表面的逐層自發(fā)界面還原和隨后的去功能化有效驅(qū)動(dòng)。在這…

雖然海水很多，但是淡水很少，這是人類(lèi)一直以來(lái)面臨的一個(gè)重大環(huán)境問(wèn)題。因而人們一直在尋找高效的海水淡化方法。大規(guī)模、持久的海水淡化首先需要源源不斷的能量，因而太陽(yáng)能便成為了我們首要的考慮對(duì)象。在目前的太陽(yáng)能能量轉(zhuǎn)換手段中，光熱轉(zhuǎn)換因其高能量轉(zhuǎn)換效率和易用性而在海水淡化和廢水凈化領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。 通過(guò)光熱效應(yīng)將水氣化而實(shí)現(xiàn)海水淡化的材料的能量轉(zhuǎn)化效率可表示為通過(guò)材料而氣化的水所吸收的熱量與照射到材料表面的太陽(yáng)能量之比。要想提高上述比值，就需要材料具有如下六個(gè)特征：1）材料在太陽(yáng)光全波段都有良好…

提到邁克烯（Mxene），相信大多數(shù)科研人員想起的是其優(yōu)秀的電學(xué)性能（電子傳輸能量勢(shì)壘低、豐富的離子擴(kuò)散通路、豐富的活性位點(diǎn)），卻忽略了其優(yōu)越的力學(xué)和摩擦性能，若能兼顧以上性能，對(duì)于提高傳感材料可靠性、降低磨損和能耗、延長(zhǎng)材料使用壽命具有十分重要的意義。 Mxene是一種具有優(yōu)良機(jī)械、熱和摩擦學(xué)性能的二維納米材料，被廣泛應(yīng)用于各種關(guān)鍵研究領(lǐng)域，從癌癥治療到能源和環(huán)境應(yīng)用。其特殊的力學(xué)性質(zhì)，如優(yōu)良的機(jī)械和熱穩(wěn)定性能和豐富的表面性能等，特別是Mxene的末端基團(tuán)對(duì)聚合物具有很強(qiáng)的親和力，使其具有合成…