Підготовка, властивості та застосування MXENE/ Polymer Films

Як новий двовимірний матеріал, вперше з 2011 року вперше повідомлялося про вуглець/нітрид перехідного металу (MXENE) і швидко привертав увагу наукових дослідників через його відмінні властивості. MXENE складається з N+1 шару атомів перехідних металів (M) та N шару вуглецю або азоту (X), і його загальна формула може бути записана як Mn+1xntx, де n - 1, 2 або 3, що представляє Типи атомного розташування трьох матеріалів MXENE, T відноситься до функціональної групи, пов'язаної з поверхнею матеріалу. Через багатий хімічний склад системи успішно підготовлено понад 30 видів MXENE, а теоретичні розрахунки показують, що існує ще багато можливих MXENE. Завдяки унікальним фізичним та хімічним властивостям MXENE він має широкі перспективи застосування в каталізі, зондуванні, зберіганні енергії та інших галузях. Дослідження показали, що MXENE схильний до окислювальної деградації в природному середовищі, що обмежує розвиток матеріалів MXENE. Композит MXENE з іншими матеріалами може ефективно покращити екологічну стабільність MXENE та додатково розширити його практичний діапазон застосування. Серед них полімер має переваги простої підготовки, низької ціни та регульованої функції, а комбінація полімерів та mxene для підготовки композитних плівок стала однією з поточних дослідницьких точок доступу, яка, як очікується, реалізує масштабне застосування mxene Mxene Матеріали в промисловому виробництві

Малюнок 1. Підсумок методів підготовки та пов'язаних з цим застосувань плівок MXENE/ Polymer: розмір кругової діаграми являє собою частку робіт, пов'язаних з методами підготовки та практичними додатками у загальних опублікованих робітах.

Нещодавно дослідницька група Чжан Хан, видатний професор університету Шеньчжень, опублікувала документ під назвою "Mxene/ Polymer Membranes: синтез, властивості та нові програми" вперше систематично узагальнили підготовку, властивості та практичні застосування MXENE/ Polymer фільми. Цей огляд розділений на шість частин: (1) методи синтезу тіла MXENE: селективне травлення максимальних або не-Max-попередників та метод росту ССЗ знизу вгору; (2) вивчення властивостей MXENE: електронні властивості, механічні властивості та стабільність; (3) Методи підготовки плівок MXENE/ Polymer: Вакуумна фільтрація (VAF), плівка, що виливає рішення (DC), гаряча пресувальна плівка (HP), самозбірка, електрошентивування та електрохімічне осадження тощо (4) властивості MXEN / полімерні плівки: механічні властивості, теплові властивості, електричні властивості та газовий бар'єр; (5) практичні застосування плівок MXENE/ Polymer: фільтрувальні носії, електромагнітне екранування, датчики, суперконденсатори та наногенератори; (6) Виклики та можливості для розвитку фільмів MXENE/ Polymer: Процес підготовки фільмів MXENE/ Polymer підсумовується для надання ідей для розробки нових фільмів MXENE/ Polymer. Наприклад, кількісна підготовка плівок MXENE/ Polymer реалізується шляхом додавання незінкраних блоків MXENE в процесу полімеризації; За допомогою встановлення відповідної моделі було вивчено механізм MXENE та полімеру та в поєднанні з експериментальними результатами, було виявлено вплив синергетичного впливу MXENE та полімеру на властивості MXENE/ полімерних плівок. В даний час відносно зрілий матеріал TI3C2 в основному використовується при приготуванні плівок MXENE/ Polymer. Враховуючи різноманітність матеріалів MXENE, можна вивчити введення інших елементів MXENE матеріалів у поєднанні з універсальністю самого полімеру для досягнення підготовки високоефективних плівок MXENE/ полімерів.

Нещодавно оглядовий документ був опублікований у хімії матеріалів. Перший автор-доктор Лінгфенг Гао, докторантський науковий співробітник університету Шеньчжень, а кореспондентський автор-Чжан Хан, видатний професор спільної лабораторії оптоелектронних наук та технологій двовимірних матеріалів університету Шеньчжень. Ця робота була підтримана Національним природним науковим фондом Китаю, докторантуром наукового фонду Китаю, проектом плану наукових та технологічних планів провінції Гуандун та Фондом інновацій на науці та технологіях Шеньчжень.