MXene

氣凝膠纖維由于結(jié)合了氣凝膠的輕質(zhì)、多介孔特性與纖維的柔韌、細(xì)長特性，而在智能織物、柔性電子設(shè)備和光學(xué)器件等領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。然而，目前的氣凝膠纖維的合成方法和性能還面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，開發(fā)的石墨烯氣凝膠纖維的電導(dǎo)率仍不足以滿足一些實(shí)際應(yīng)用，如電加熱和電磁屏蔽等。因此，制備具有性能增強(qiáng)的氣凝膠纖維或制造具有新型納米結(jié)構(gòu)單元的新型氣凝膠纖維仍然是一項緊迫而關(guān)鍵的任務(wù)。 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員等人通過簡單的動態(tài)溶膠-凝膠紡絲和超臨界CO2干燥技術(shù)制備了一種Ti3C2…

氣凝膠纖維能夠?qū)饽z的輕量化和介孔特性與纖維的柔韌和細(xì)長特性相結(jié)合，在智能織物、柔性電子和透明光學(xué)等領(lǐng)域頗受關(guān)注。近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所氣凝膠團(tuán)隊采用動態(tài)溶膠-凝膠濕法紡絲和超臨界干燥聯(lián)用策略，制備出具有高導(dǎo)電性、高取向性且具有優(yōu)異電熱/光熱雙響應(yīng)性的Ti3C2TxMXene氣凝膠纖維（MAF），如圖1所示。與靜態(tài)溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變策略相比，動態(tài)溶膠-凝膠紡絲策略在MXene氣凝膠的制備中展現(xiàn)出連續(xù)性和批量生產(chǎn)的優(yōu)勢。MAF的電導(dǎo)率高達(dá)104?S/m，比石墨烯氣凝膠纖維高1個…

隨著人類社會的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，水污染和水資源短缺已成為世界各國普遍關(guān)注的問題。到目前為止，人們已開發(fā)出諸多從海水或廢水中生產(chǎn)清潔水的方法。然而，這些方法大多依賴于高耗能和整體集中的規(guī)?；O(shè)備和設(shè)施，限制了它們在偏遠(yuǎn)地區(qū)和近海島嶼等區(qū)域的實(shí)際應(yīng)用。近年來，基于太陽能的水蒸發(fā)裝置正被應(yīng)用于海水淡化和廢水處理。在蒸發(fā)過程中，太陽能被界面蒸發(fā)層吸收并轉(zhuǎn)化為熱量，用于蒸發(fā)處理海水或廢水。與太陽能直接加熱海水或廢水的方法相比，界面太陽能加熱系統(tǒng)可以將熱量聚集在水蒸發(fā)層，以有效用于蒸發(fā)水。盡管…

氣凝膠纖維由于結(jié)合了氣凝膠的輕質(zhì)、多介孔特性與纖維的柔韌、細(xì)長特性，而在智能織物、柔性電子設(shè)備和光學(xué)器件等領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。然而，目前的氣凝膠纖維的合成方法和性能還面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，開發(fā)的石墨烯氣凝膠纖維的電導(dǎo)率仍不足以滿足一些實(shí)際應(yīng)用，如電加熱和電磁屏蔽等。因此，制備具有性能增強(qiáng)的氣凝膠纖維或制造具有新型納米結(jié)構(gòu)單元的新型氣凝膠纖維仍然是一項緊迫而關(guān)鍵的任務(wù)。 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員等人通過簡單的動態(tài)溶膠-凝膠紡絲和超臨界CO2干燥技術(shù)制備了一種Ti3C2…

三維（3D）主體可以有效減緩鋅（Zn）金屬負(fù)極的枝晶生長。然而，使用 3D 基板增加的電極/電解質(zhì)反應(yīng)面積加速了陽極界面的鈍化和腐蝕，最終降低了電化學(xué)性能。在該篇文章中，定向冷凍過程用于創(chuàng)建靈活的 MXene/石墨烯支架?；诮Y(jié)構(gòu)中豐富的親鋅特性和微孔，鋅通過電沉積過程被致密地包裹在主體內(nèi)部。 圖 1. a) 制造 MGA 材料的示意圖。b) 超輕量 MGA 樣品的光學(xué)圖像。(c-e) MGA 樣品的 XRD 光譜 (c)、拉曼光譜 (d) 和 F 1s XPS 光譜 (e)。f) MGA 材料…

將 MXene 納米片的協(xié)同特性擴(kuò)展到微孔氣凝膠結(jié)構(gòu)需要有效的策略來克服納米片重新堆疊而不影響 MXene 的優(yōu)勢特性。3D MXene 氣凝膠的傳統(tǒng)組裝方法通常涉及外部粘合劑/模板和/或額外的功能化，這會犧牲 MXene 氣凝膠的導(dǎo)電性和電化學(xué)活性。 最近，馬里蘭大學(xué)Po-Yen Chen教授團(tuán)隊受 Phrynosoma cornutum 分層紋理的啟發(fā)，設(shè)計了皺褶紋理的 Ti3C2Tx MXene 平臺以促進(jìn) Mg2 誘導(dǎo)的組裝，從而能夠在沒有聚合物粘合劑的情況下保形形成大面積 Mg2 -M…

三維氣凝膠壓阻傳感器以其高靈敏度和優(yōu)異的力學(xué)性能引起了人們的極大關(guān)注。本文，北京化工大學(xué)潘凱研究員課題組在《Adv Mater Technol》期刊發(fā)表名為“Ultralight and Hyperelastic Nanofiber-Reinforced MXene–Graphene Aerogel for High-Performance Piezoresistive Sensor”的論文，研究基于納米纖維增強(qiáng)MXene還原氧化石墨烯氣凝膠，巧妙地設(shè)計并制備了一種具有超高線性靈敏度的新型壓阻傳…

構(gòu)建具有不同結(jié)構(gòu)維度的宏觀尺度功能架構(gòu)的有效途徑是二維 (2D) MXene 研究領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。不幸的是，與其他機(jī)械兼容的二維材料（如石墨烯）相比，在沒有粘合劑的情況下組裝 MXene 很大程度上受到限制，因為它具有先天的脆性和相對較弱的片間范德華接觸。 最近，韓國科學(xué)技術(shù)院Joonwon Lim, 和 Sang Ouk Kim教授團(tuán)隊提出了一種用于功能性多維 MXene 結(jié)構(gòu)的純 Ti3C2Tx MXenes 的電化學(xué)自組裝，由金屬模板表面的逐層自發(fā)界面還原和隨后的去功能化有效驅(qū)動。在這…

雖然海水很多，但是淡水很少，這是人類一直以來面臨的一個重大環(huán)境問題。因而人們一直在尋找高效的海水淡化方法。大規(guī)模、持久的海水淡化首先需要源源不斷的能量，因而太陽能便成為了我們首要的考慮對象。在目前的太陽能能量轉(zhuǎn)換手段中，光熱轉(zhuǎn)換因其高能量轉(zhuǎn)換效率和易用性而在海水淡化和廢水凈化領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。 通過光熱效應(yīng)將水氣化而實(shí)現(xiàn)海水淡化的材料的能量轉(zhuǎn)化效率可表示為通過材料而氣化的水所吸收的熱量與照射到材料表面的太陽能量之比。要想提高上述比值，就需要材料具有如下六個特征：1）材料在太陽光全波段都有良好…

提到邁克烯（Mxene），相信大多數(shù)科研人員想起的是其優(yōu)秀的電學(xué)性能（電子傳輸能量勢壘低、豐富的離子擴(kuò)散通路、豐富的活性位點(diǎn)），卻忽略了其優(yōu)越的力學(xué)和摩擦性能，若能兼顧以上性能，對于提高傳感材料可靠性、降低磨損和能耗、延長材料使用壽命具有十分重要的意義。 Mxene是一種具有優(yōu)良機(jī)械、熱和摩擦學(xué)性能的二維納米材料，被廣泛應(yīng)用于各種關(guān)鍵研究領(lǐng)域，從癌癥治療到能源和環(huán)境應(yīng)用。其特殊的力學(xué)性質(zhì)，如優(yōu)良的機(jī)械和熱穩(wěn)定性能和豐富的表面性能等，特別是Mxene的末端基團(tuán)對聚合物具有很強(qiáng)的親和力，使其具有合成…