Persiapan, sifat dan penerapan film MXENE/ POLYMER

Sebagai bahan dua dimensi baru, transisi logam karbon/nitrida (MXENE) telah dilaporkan untuk pertama kalinya sejak 2011, dan dengan cepat menarik perhatian para peneliti ilmiah karena sifatnya yang sangat baik. Mxene terdiri dari lapisan n+1 atom logam transisi (m) dan lapisan n karbon atau nitrogen (x) atom, dan formula umumnya dapat ditulis sebagai mn+1xntx, di mana n adalah 1, 2 atau 3, mewakili Jenis Pengaturan Atom dari Tiga Bahan Mxene, T mengacu pada gugus fungsional yang terikat pada permukaan bahan. Karena komposisi kimia yang kaya dari sistem, lebih dari 30 jenis mxene telah berhasil disiapkan, dan perhitungan teoretis menunjukkan bahwa masih ada banyak kemungkinan mxene yang akan dikembangkan. Karena sifat fisik dan kimia yang unik dari MXENE, ia memiliki prospek aplikasi yang luas dalam katalisis, penginderaan, penyimpanan energi, dan bidang lainnya. Studi telah menunjukkan bahwa MXENE rentan terhadap degradasi oksidatif di lingkungan alam, yang membatasi pengembangan bahan MXENE. Komposit MXENE dengan bahan lain dapat secara efektif meningkatkan stabilitas lingkungan MXENE dan lebih lanjut memperluas rentang aplikasi praktisnya. Di antara mereka, polimer memiliki keunggulan persiapan sederhana, harga murah dan fungsi yang dapat disesuaikan, dan kombinasi polimer dan mxene untuk menyiapkan film gabungan telah menjadi salah satu hotspot penelitian saat ini, yang diharapkan untuk mewujudkan aplikasi skala besar MXENE besar Bahan dalam Produksi Industri

Gambar 1. Ringkasan metode persiapan dan aplikasi terkait film MXENE/ POLYMER: Ukuran diagram lingkaran mewakili proporsi makalah yang terkait dengan metode persiapan dan aplikasi praktis dalam total makalah yang diterbitkan.

Recently, the research team of Zhang Han, distinguished Professor of Shenzhen University, published a paper entitled "MXene/Polymer Membranes: Synthesis, Properties, and Emerging Applications "for the first time systematically summarized the preparation, properties and practical applications of MXene/ polymer film. Ulasan ini dibagi menjadi enam bagian: (1) Metode sintesis tubuh mxene: etsa selektif prekursor maks atau non-Max dan metode pertumbuhan CVD bottom-up; (2) Studi tentang sifat -sifat MXENE: sifat elektronik, sifat mekanik dan stabilitas; (3) Metode persiapan film MXENE/ POLYMER: Filtrasi Bantuan Vakum (VAF), Solution Pouring Film (DC), Hot Pressing Film (HP), Layer Self-Assembly, Electrospinning dan Deposisi Elektrokimia, dll. (4) Properti MXENE / film polimer: sifat mekanik, sifat termal, sifat listrik dan penghalang gas; (5) Aplikasi Praktis Film MXENE/ POLYMER: Media Filter, Perisai Elektromagnetik, Sensor, Superkapasitor dan Nanogenerator; (6) Tantangan dan peluang untuk pengembangan film MXENE/ POLYMER: Proses persiapan film MXENE/ POLYMER dirangkum untuk memberikan ide untuk desain film MXENE/ POLYMER baru. Sebagai contoh, persiapan kuantitatif film MXENE/ POLYMER diwujudkan dengan menambahkan blok MXENE yang tidak terintkalasi dalam proses polimerisasi; Dengan menetapkan model yang cocok, mekanisme mxene dan polimer dipelajari, dan dikombinasikan dengan hasil eksperimen, efek efek sinergis MXENE dan polimer pada sifat -sifat film MXENE/ POLYMER terungkap. Saat ini, bahan TI3C2 yang relatif matang terutama digunakan dalam persiapan film MXENE/ POLYMER. Mempertimbangkan keragaman bahan MXENE, pengenalan elemen lain bahan MXENE dapat dieksplorasi, dikombinasikan dengan keserbagunaan polimer itu sendiri, untuk mencapai persiapan film MXENE/ polimer berkinerja tinggi.

Makalah ulasan baru -baru ini diterbitkan di Chemistry of Material. Penulis pertama adalah Dr. Lingfeng Gao, seorang rekan postdoctoral di Universitas Shenzhen, dan penulis yang sesuai adalah Zhang Han, profesor terkemuka di Laboratorium Gabungan Sains Optoelektronik dan Teknologi Bahan Dua Dimensi di Universitas Shenzhen. Pekerjaan ini telah didukung oleh National Natural Science Foundation of China, Yayasan Sains Postdoctoral Cina, Proyek Rencana Sains dan Teknologi Provinsi Guangdong, dan Dana Inovasi Sains dan Teknologi Shenzhen.