Przygotowanie, właściwości i zastosowanie filmów MXENE/ Polimer

Jako nowy dwuwymiarowy materiał, przejściowy metal węglowy/azotek (MXENE) został zgłoszony po raz pierwszy od 2011 roku i szybko zwrócił uwagę badaczy naukowców ze względu na jego doskonałe właściwości. MXENE składa się z warstwy N+1 atomów metali przejściowych (m) i n warstwy węgla lub azotu (x), a jego ogólny wzór można zapisać jako mn+1xntx, gdzie n wynosi 1, 2 lub 3, reprezentując Rodzaje układu atomowego trzech materiałów MXENE, T odnosi się do grupy funkcjonalnej związanej z powierzchnią materiału. Ze względu na bogaty skład chemiczny systemu z powodzeniem przygotowano ponad 30 rodzajów MXENE, a obliczenia teoretyczne pokazują, że wciąż istnieje wiele możliwych MXENE. Ze względu na unikalne właściwości fizyczne i chemiczne MXENE ma szerokie perspektywy zastosowania w katalizie, wykryciu, magazynowaniu energii i innych dziedzin. Badania wykazały, że MXENE ma skłonność do degradacji oksydacyjnej w środowisku naturalnym, co ogranicza rozwój materiałów Mxene. Złożony MXENE z innymi materiałami może skutecznie poprawić stabilność środowiska MXENE i dodatkowo rozszerzyć jej praktyczny zakres aplikacji. Wśród nich polimer ma zalety prostego przygotowania, niskiej ceny i funkcji regulowanej, a kombinacja polimeru i mxene w celu przygotowania filmów złożonych stało się jednym z obecnych hotspotów badawczych, które oczekuje się, że zda sobie sprawę z dużej skali zastosowania Mxene Materiały w produkcji przemysłowej

Ryc. 1. Podsumowanie metod przygotowania i powiązanych zastosowań filmów MXENE/ Polimer: Rozmiar wykresu Pie reprezentuje odsetek artykułów związanych z metodami przygotowania i praktycznymi zastosowaniami w całkowitej opublikowanych artykułach.

Niedawno zespół badawczy Zhang Han, wyróżniający się profesor Uniwersytetu Shenzhen, opublikował artykuł zatytułowany „Mxene/ Membrany Polimer: Synteza, właściwości i pojawiające się zastosowania” po raz pierwszy systematycznie podsumował przygotowanie, właściwości i praktyczne zastosowania MXENE/ Polimer filmy. Przegląd ten jest podzielony na sześć części: (1) metody syntezy ciała MxENE: selektywne trawienie prekursorów maks. Lub nie-max i metoda wzrostu CVD oddolnej; (2) badanie właściwości MXENE: właściwości elektroniczne, właściwości mechaniczne i stabilność; (3) Metody przygotowania filmów MXENE/ Polimer: Filtracja wspomagana próżniowo (VAF), roztwory folii polewającej (DC), Folia naciśnięcia na gorąco (HP), samoorganizacji warstwy, elektroprzędzenia i osadzania elektrochemicznego itp. (4) właściwości MXENE / Filmy polimerowe: właściwości mechaniczne, właściwości termiczne, właściwości elektryczne i bariera gazowa; (5) Praktyczne zastosowania folii MXENE/ Polimer: pożywki filtracyjne, ekranowanie elektromagnetyczne, czujniki, superkapacitor i nanogeneratory; (6) Wyzwania i możliwości rozwoju filmów Mxene/ Polimer: Proces przygotowania filmów MXENE/ Polimer jest podsumowany, aby zapewnić pomysły na zaprojektowanie nowych filmów Mxene/ Polimer. Na przykład ilościowe przygotowanie folii MxEN/ polimerowych jest realizowane przez dodanie niezinterkalowanych bloków MXENE w procesie polimeryzacji; Ustanawiając odpowiedni model, badano mechanizm MXENE i polimeru i w połączeniu z wynikami eksperymentalnymi ujawniono wpływ synergistycznego wpływu MXENE i polimeru na właściwości filmów MXENE/ Polimer. Obecnie stosunkowo dojrzały materiał TI3C2 jest wykorzystywany głównie do przygotowania filmów MXENE/ Polimer. Biorąc pod uwagę różnorodność materiałów MXENE, wprowadzenie innych elementów można zbadać materiały Mxene, w połączeniu z wszechstronnością samego polimeru, aby osiągnąć przygotowanie wysokowydajnych filmów Mxene/ polimeru.

Dokument recenzji został niedawno opublikowany w The Chemistry of Materials. Pierwszym autorem jest dr Lingfeng Gao, doktorant na Uniwersytecie Shenzhen, a korespondentem jest Zhang Han, wybitny profesor we wspólnym laboratorium nauk optoelektronicznych i technologii dwuwymiarowych materiałów na Uniwersytecie Shenzhen. Prace te zostały wsparte przez Chińskie Fundację National Natural Science Foundation, Postdoctoral Science Foundation of China, projekt planu nauki i technologii w prowincji Guangdong oraz Fundusz Science and Technology Innovation of Shenzhen.