Mxén/ polimer fóliák előkészítése, tulajdonságai és alkalmazása

Új, kétdimenziós anyagként az átmeneti fémszén/nitrid (MXENE) első alkalommal számoltak be 2011 óta, és kiváló tulajdonságai miatt gyorsan felhívta a tudományos kutatók figyelmét. A mxén N+1 réteg átmeneti fématomokból (M) és N rétegből származik a szén- vagy nitrogén (X) atomokból, és az általános képletet Mn+1xntx -ként lehet írni, ahol n 1, 2 vagy 3, amely képviseli a Három mxén anyag atomrendszer típusai, t az anyag felületéhez kötött funkcionális csoportra utal. A rendszer gazdag kémiai összetételének köszönhetően több mint 30 típusú mxént készítettek sikeresen, és az elméleti számítások azt mutatják, hogy még mindig sok lehetséges mxént kell kidolgozni. Az mxén egyedi fizikai és kémiai tulajdonságai miatt széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkezik a katalízis, az érzékelés, az energiatárolás és más területek területén. A tanulmányok kimutatták, hogy a mxén hajlamos az oxidatív lebomlásra a természetes környezetben, ami korlátozza a mxén anyagok kialakulását. Az mxén más anyagokkal történő összetettje hatékonyan javíthatja az mxén környezeti stabilitását, és tovább bővítheti annak gyakorlati alkalmazási tartományát. Közülük a polimernek az egyszerű előkészítés, az alacsony ár és az állítható funkció előnyei vannak, és a polimer és az mxén kombinációja a kompozit filmek előállításához az egyik jelenlegi kutatási hotspotsá vált, amely várhatóan megvalósítja az mxén nagy léptékű alkalmazását. anyagok ipari termelésben

1. ábra: Az előkészítési módszerek és az MXENE/ polimer fóliák kapcsolódó alkalmazásainak összefoglalása: A tortázási diagram mérete az előkészítési módszerekkel és a gyakorlati alkalmazásokkal kapcsolatos cikkek arányát képviseli a teljes közzétett cikkben.

Nemrégiben a Zhang Han, a Shenzhen Egyetem kiváló professzora kutatócsoportja közzétette a "Mxén/ polimer membránok: Szintézis, tulajdonságok és a feltörekvő alkalmazások" című cikket, amely először szisztematikusan összefoglalta az mxén/ polimer előkészítését, tulajdonságait és gyakorlati alkalmazásait. Filmek. Ez a felülvizsgálat hat részre oszlik: (1) az Mxén test szintézis módszerei: a max vagy nem max prekurzorok szelektív maratása és az alulról felfelé épített CVD növekedési módszer; (2) az mxén tulajdonságainak vizsgálata: elektronikus tulajdonságok, mechanikai tulajdonságok és stabilitás; (3) Mxén/ polimer fóliák előkészítési módszerei: vákuumsegített szűrés (VAF), oldat öntési film (DC), forró sajtófilm (HP), réteg öngyűjtés, elektrospinálás és elektrokémiai lerakódás stb. (4) Az mxén tulajdonságai / Polimer fóliák: mechanikai tulajdonságok, termikus tulajdonságok, elektromos tulajdonságok és gázgát; (5) Mxén/ polimer fóliák gyakorlati alkalmazása: szűrő táptalaj, elektromágneses árnyékolás, érzékelők, szuperkondenzátorok és nanogenerátorok; (6) Az mxén/ polimer fóliák fejlesztésének kihívásai és lehetőségei: Az mxén/ polimer fóliák előkészítési folyamatát összefoglaljuk, hogy ötleteket készítsenek az új Mxén/ polimer fóliák tervezéséhez. Például az mxén/ polimer fóliák kvantitatív előkészítését úgy valósítják meg, hogy a polimerizációs folyamatba nem adják hozzá a mxént blokkokat; Megfelelő modell létrehozásával megvizsgáltuk az mxén és a polimer mechanizmusát, és a kísérleti eredményekkel kombinálva mutatták ki az mxén és a polimer szinergetikus hatását az mxén/ polimer fóliák tulajdonságaira. Jelenleg a viszonylag érett TI3C2 anyagot elsősorban az mxén/ polimer fóliák előállításához használják. Figyelembe véve a mxén anyagok sokféleségét, más elemek bevezetését lehet feltárni, a mxén anyagok bevezetését, magának a polimernek a sokoldalúságát kombinálva, hogy elérjék a nagy teljesítményű mxén/ polimer fóliák előállítását.

A felülvizsgálati dokumentumot nemrégiben tették közzé az Anyagok Kémiában. Az első szerző Dr. Lingfeng Gao, a Shenzhen Egyetem posztdoktori munkatársa, a megfelelő szerző Zhang Han, a Shenzhen Egyetem kétdimenziós anyagok Optoelektronikus Tudományos és Technológiai Közös Laboratóriumának kitűnő professzora. Ezt a munkát a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány, a Kína Posztdoktori Tudományos Alapítvány, a Guangdong tartomány Tudományos és Technológiai Terv projektje, valamint a Shenzhen Tudományos és Technológiai Innovációs Alapja támogatta.