MXene

隨著人工智能領(lǐng)域的快速發(fā)展，可穿戴傳感器在仿生義肢、健康監(jiān)測(cè)和醫(yī)用領(lǐng)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(xué)強(qiáng)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(xué)張美云教授團(tuán)隊(duì)將力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)異的Kevlar納米纖維（ANFs）和導(dǎo)電性高的MXene納米片結(jié)合制備出高回彈性、耐高溫、靈敏度高的復(fù)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(yīng)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(dǎo)電性和膠體加工性獨(dú)特結(jié)合的新型二維材料，在儲(chǔ)能、電磁干擾屏蔽、催化等儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有重要研究?jī)r(jià)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(dǎo)電性/導(dǎo)熱性。但缺乏易于調(diào)節(jié)的表面化學(xué)性，Ti3C2Tx很難組裝成純水凝膠。為解決這一難點(diǎn)，通常會(huì)加入高分子凝膠劑（氧化石墨烯和聚合物）或鹽（多價(jià)陽(yáng)離子），采用水熱法或干法復(fù)水法制備Ti3C2Tx復(fù)合水凝膠。然而，由于引入外來(lái)組分，復(fù)合水凝膠的導(dǎo)電性通常受到限制，難以精細(xì)…

MXene是一類具有二維層狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)化合物，其化學(xué)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(tuán)，通常為-OH、-O、-F和-Cl。其最早是在2011年由美國(guó)德雷塞爾大學(xué)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(jié)構(gòu)，于是被命名為MXene。近年來(lái)，此類材料憑借其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在電池、超級(jí)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(xué)顧軍渭教授課題組通過控制冷凍方式和不同填料比調(diào)控其微結(jié)構(gòu)成功制備出一種輕質(zhì)、簡(jiǎn)單易得、可塑性強(qiáng)的高導(dǎo)電、高屏蔽效能、優(yōu)異力學(xué)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(fù)合材料。相關(guān)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(shè)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(duì)人體健康和設(shè)備可靠性有很大的影響，這引起了人們對(duì)高性能微波吸收(MA)和電磁干擾(EMI)屏蔽材料的關(guān)注。針對(duì)只能穿戴技術(shù)的需求，在設(shè)計(jì)MA材料時(shí)，不僅要考慮增強(qiáng)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(gòu)建MXenes或金屬氧化物（如ZnO和MnO2）陣列結(jié)構(gòu)的紡織電子器件成為了新型MA材料的開發(fā)熱點(diǎn)。由于MXene復(fù)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(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)控和設(shè)計(jì)，因此很少用于…

透明柔性電極是光電器件的關(guān)鍵組成部分，在太陽(yáng)能電池、LEDs和光探測(cè)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。對(duì)于光探測(cè)器件(將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào))，透明柔性電極目前面臨的主要困難是如何同時(shí)提高電極的透明性和電導(dǎo)率。MXene是一種新型的二維材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和理化結(jié)構(gòu)可調(diào)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(jié)果表明，以常規(guī)方法制備的MXene基本柔性電極很難實(shí)現(xiàn)高的透明性和電導(dǎo)率。因此，如何通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)同時(shí)提高M(jìn)xene基柔性電極的透明性和導(dǎo)電性，目前仍是該領(lǐng)域亟需解決的一個(gè)難…

近十年來(lái)，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(yīng)用領(lǐng)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(jí)精確孔的大面積集成納米片，和將原子厚薄膜構(gòu)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(zhǎng)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(jī)械性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外，…

一、背景介紹 電磁波在給人類生活帶來(lái)極大便利的同時(shí)，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(duì)人體的輻射等。同時(shí)，隨著世界各國(guó)的電子對(duì)抗技術(shù)、軍事信息化的不斷發(fā)展，以及各種新型雷達(dá)探測(cè)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(shù)得到了世界各國(guó)的關(guān)注，吸波材料由此應(yīng)運(yùn)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(zhuǎn)化為熱能耗散或使電磁波因干涉而消失的一類材料。當(dāng)有電磁波輻射到吸波材料的表面時(shí)，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(xué)多樣，具有極好的電、化學(xué)、物理和機(jī)械性能，很容易組裝成納米結(jié)構(gòu)。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(gè)重要進(jìn)展。石墨烯纖維展示出輕量、機(jī)械柔性、彎折性、可拉伸性以及可以編織進(jìn)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(gè)實(shí)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(shí)現(xiàn)連續(xù)大規(guī)模的制備。 2011年首次報(bào)道的一種新型2D過渡金屬碳/氮化合物MXene具有杰出的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)…

1. Yury Gogotsi等《AFM》：MXene基纖維、紗線和織物用于可穿戴儲(chǔ)能裝置 織物設(shè)備得益于新導(dǎo)電材料的發(fā)現(xiàn)和織物設(shè)備設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。這些設(shè)備包括基于織物的超級(jí)電容器（TSCs），包括纖維、紗線和織物超級(jí)電容器，它們?cè)跒榭纱┐髟O(shè)備供電方面具有實(shí)際價(jià)值。最近的綜述文章強(qiáng)調(diào)了TSCs的有限能量密度是一個(gè)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(dǎo)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(dǎo)電性和高容量電容著稱。在這些優(yōu)異性能的驅(qū)動(dòng)下…