Подготовка, свойства и применение пленок Mxene/ Polymer

В качестве нового двумерного материала, переходного металла углерода/нитрида (MXENE) впервые с 2011 года и быстро привлек внимание научных исследователей из-за ее превосходных свойств. Mxene состоит из слоя N+1 атомов переходных металлов (M) и N -слоя атомов углерода или азота (x), а его общая формула может быть записана как Mn+1xntx, где n - 1, 2 или 3, представляющая Типы атомного расположения трех материалов Mxene, T относится к функциональной группе, связанной с поверхностью материала. Из -за богатого химического состава системы было успешно подготовлено более 30 видов Mxene, и теоретические расчеты показывают, что есть еще много возможных Mxene для разработки. Благодаря уникальным физическим и химическим свойствам Mxene, он имеет широкие перспективы применения в катализе, зондировании, хранении энергии и других областях. Исследования показали, что Mxene подвержен окислительной деградации в природной среде, что ограничивает разработку материалов Mxene. Композиция mxene с другими материалами может эффективно улучшить стабильность окружающей среды Mxene и дополнительно расширить его практический диапазон применения. Среди них полимер имеет преимущества простой подготовки, низкой цены и регулируемой функции, а комбинация полимера и mxene для подготовки композитных пленок стала одной из текущих точек исследования, которые, как ожидается, реализуют крупномасштабное применение mxene Материалы в промышленном производстве

Рисунок 1. Сводка методов подготовки и связанных с ними применений пленок Mxene/ Polymer: размер круговой диаграммы представляет собой долю документов, связанных с методами подготовки и практическими применениями в общих опубликованных статьях.

Недавно исследовательская группа Чжан Хан, выдающегося профессора Университета Шэньчжэнь, опубликовала статью, озаглавленную «мембраны мхене/ полимерные мембраны: синтез, свойства и новые приложения» впервые систематически резюмировали подготовку, свойства и практические приложения Mxene/ Polymer. Фильмы. Этот обзор разделен на шесть частей: (1) методы синтеза тела Mxene: селективное травление максимальных или не MAX-предшественников и метод роста CVD снизу вверх; (2) изучение свойств Mxene: электронные свойства, механические свойства и стабильность; (3) Методы приготовления пленок Mxene/ Polymer: фильтрация в вакуумной помощи (VAF), пленка из липкой раствора (DC), горячая прессоваемая пленка (HP), самосборка слоя, электроспиннинг и электрохимическое осаждение и т. Д. (4) Свойства Mxene Mxene, электроспиннинг и электрохимическое осаждение и т. Д. (4). / полимерные пленки: механические свойства, тепловые свойства, электрические свойства и газовый барьер; (5) Практическое применение пленок Mxene/ Polymer: фильтровая среда, электромагнитное экранирование, датчики, суперконденсаторы и наногенераторы; (6) Проблемы и возможности для разработки пленок Mxene/ Polymer: процесс приготовления фильмов Mxene/ Polymer суммируется, чтобы предоставить идеи для дизайна новых фильмов Mxene/ Polymer. Например, количественный подготовка пленок Mxene/ Polymer реализуется путем добавления неинтеркалированных блоков Mxene в процесс полимеризации; Установив подходящую модель, был изучен механизм Mxene и полимера, и в сочетании с экспериментальными результатами было выявлено влияние синергетического влияния Mxene и Polymer на свойства Mxene/ Polymer Films. В настоящее время относительно зрелый материал TI3C2 в основном используется в приготовлении пленок Mxene/ Polymer. Учитывая разнообразие материалов MXENE, можно изучить введение других элементов Mxene Materials в сочетании с универсальностью самого полимера, для достижения высокоэффективных пленок Mxene/ Polymer.

Обзорная статья была недавно опубликована в химии материалов. Первым автором является доктор Линфенг Гао, постдокторский научный сотрудник Университета Шэньчжэнь, а соответствующим автором является Чжан Хан, выдающийся профессор в Объединенной лаборатории оптоэлектронной науки и технологии двумерных материалов в Университете Шэньчжэнь. Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая, постдокторским научным фондом Китая, Проектом по науке и технологическим планам провинции Гуандун и Фондом инноваций в науке и технике Шэньчжэнь.