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为强大的多功能薄膜桥接 MXene 层( 二 )

机械 纳米 石墨烯



【为强大的多功能薄膜桥接 MXene 层】

图1.顺序桥接的MXene薄膜及其屏蔽特性
(A)顺序桥接的MXene (SBM)薄膜结构示意图 ， (B)使用Ti3C2TXMXene对电子设备的EMI屏蔽 ， 以及(C)纯MXene（黑色）和SBM薄膜（红色）的EMI屏蔽效果与频率的函数关系在潮湿空气中存放10天后 。 （A和C）经Wan等人10许可转载（B）图来源：德雷塞尔大学Kanit Hantanasirisakul 。
虽然已经提出对其他二维材料使用相同方法的可能性10 ， 但重要的是要注意具有适当表面终止的材料 ， 例如氧化石墨烯或过渡金属氧化物 ， 不导电 ， 而氧化物、二硫属化物或粘土具有适度的拉伸强度和通常较小的横向粒径 ， 而具有较高电子电导率的材料（例如石墨烯）在其表面上几乎没有结合位点 。 因此 ， MXenes具有独特的优势 ， 可以产生极端的特性组合 。 这项工作表明 ， 改变共价键与氢键的比例可以微调材料特性 。 10由于在MXene中使用了常见且廉价的键合添加剂 ， 该方法可广泛适用于具有O/OH表面末端的许多其他MXene 。 由于已报道了30多种化学计量成分、数十种固溶体和高熵MXene ， 而且理论上还有更多可能 ， 因此创造具有可调功能和机械性能的新一代材料的机会无疑是令人着迷的 。
Cheng等人10的工作展示了一种简单有效的多功能MXene薄膜顺序桥接方法 。 MXene薄片之间的界面相互作用通过氢和共价键结合在一起而得到加强 ， 从而大大提高了机械性能以及抗氧化和应力松弛的能力 。 这项工作为将MXene组装成可用作薄膜、涂层或3D结构的高性能复合材料开辟了道路 。 尽管这很好地证明了对共价/氢键的控制如何提高薄膜的性能 ， 但仍需要付出巨大的努力来进一步提高所需的性能 。 人们可以假设 ， 增加MXene薄片尺寸、改善MXene的化学计量并最大限度地减少缺陷将进一步提高薄膜强度和导电性 。 了解电影中电子传输的性质也很重要 。 它是通过薄片之间的直接接触还是通过有机/无机粘合剂的电子隧穿实现的？此外 ， 这些薄膜在生物医学应用中显示出巨大的前景 ， 用于制造抗肿胀的可植入或表皮无毒电极 ， 这可能需要与体液长时间接触 。 然而 ， 应进行实验生物相容性研究 ， 以及光学和其他特性的评估 ， 以进一步扩大SBM薄膜的应用范围 。 这项工作为开发具有出色性能的基于MXene的纳米复合材料铺平了道路 ， 适用于各种应用 。

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