儘管 Ti3C2Tx MXene 因其金屬導電性和高加工性而成為催化、儲能、電磁干擾屏蔽等許多應用領域的有前途的材料,但它在高溫下的抗氧化性較差,使其在惡劣環境下的應用具有挑戰性。本文報告了一種具有提取膨潤土 (EB) 納米片的空氣穩定的Ti3C2Tx基複合材料。在這種情況下,氧分子被顯示優先吸附在 EB 上。由於吸附的 O2 和Ti3C2Tx之間的 p-d 軌道雜化減弱,EB 上的氧飽和吸附進一步抑制了更多的氧分子吸附在Ti3C2Tx表面,這是由Ti3C2Tx /EB 界面耦合引起的。因此,該複合材料能夠在空氣或潮濕環境中耐受高退火溫度(400°C 以上幾個小時),表明在惡劣條件下的抗氧化性能得到極大改善。上述發現與通過不同合成路線獲得的Ti3C2Tx的終止率無關。該複合材料用作太赫茲屏蔽材料,即使在高達 600 °C 的高溫處理後仍保持其屏蔽能力,而原始Ti3C2Tx完全氧化,沒有太赫茲屏蔽能力。還展示了焦耳加熱和熱循環性能。文獻鏈接:Liu, N., Li, Q., Wan, H. et al. High-temperature stability in air of Ti3C2Tx MXene-based composite with extracted bentonite. Nat Commun 13, 5551 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-33280-2二維過渡金屬碳化物和氮化物的 MXene 家族已經包括約 50 個具有不同原子層數、化學計量組成和固溶體、原子的平面內或平面外排序以及各種表面終止的基團。MXenes 已顯示出使其對從能源存儲到電子和醫學等應用具有吸引力的特性。儘管這種成分的可變性允許微調 MXene 的特性,但由於存在多種輕元素(例如 H、C、N、O 和 F)非常接近,因此在 MXene 的分析過程中也帶來了挑戰。本文作者使用超低能二次離子質譜法展示了具有原子分辨率的 MXenes 單粒子及其母 MAX 相的深度剖析。作者直接檢測碳亞晶格中的氧,從而證明碳氧化物 MXenes 的存在。作者還確定了相鄰表面終止層的組成,並顯示了它們之間的相互作用。對金屬亞晶格的分析表明,Mo2TiAlC2 MAX 表現出完美的面外有序性,而 Cr2TiAlC2 MAX 在內部過渡金屬層中表現出 Cr 和 Ti 之間的一些混合。作者的結果展示了開發的二次離子質譜技術在探測具有單原子層精度的層狀和二維材料的組成方面的能力。文獻鏈接:Michałowski, P.P., Anayee, M., Mathis, T.S. et al. Oxycarbide MXenes and MAX phases identification using monoatomic layer-by-layer analysis with ultralow-energy secondary-ion mass spectrometry. Nat. Nanotechnol. (2022). https://doi.org/10.1038/s41565-022-01214-0隨着電磁污染的增加,電磁干擾(EMI)屏蔽材料引起了廣泛關注,在可視化窗口、航空航天設備和可穿戴設備中的應用需要具有高透明度和靈活性。然而,在保持出色透光率的同時實現高性能 EMI 屏蔽仍然是一個挑戰。本文中,一種夾層複合材料是通過在透明木材(TW)的芯材上塗覆銀納米線(AgNW)@MXene 構建的,在可見光範圍內的最大透射率為 28.8%,縱向拉伸強度為 47.8 MPa。在 X 波段(8-12.4 GHz)下,平均 EMI 屏蔽效率可以達到 44.0 dB,這歸因於 TW 層微通道內電磁波的多反射以及 AgNW 和 MXene 之間的界面極化引起的吸收屏蔽增加。同時,本文提出的方法可以方便地生產大規模的EMI屏蔽膜,這為開發具有廣泛應用的先進EMI屏蔽材料提供了靈感。文獻鏈接:Transparent and Flexible Electromagnetic Interference Shielding Materials by Constructing Sandwich AgNW@MXene/Wood Composites https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07111導電聚合物有許多先進的應用,但仍然有一個重要的目標是開發一種通用且直接的策略,以使用典型的導電聚合物,例如聚吡咯、聚苯胺或聚 (3,4-乙烯二氧噻吩)。本文報告了一種蛋白質結晶介導的自強化策略,結合合理的光化學設計來製造可印刷的導電有機水凝膠。這種有機水凝膠是通過吡咯和明膠蛋白在數十秒內快速且正交可控的光聚合而一步製備的。所製備的導電有機水凝膠通過陰影掩模光刻和 3D 擠出技術被圖案化並打印成複雜的結構。溫和的光催化體系使過渡金屬碳化物/氮化物 (MXene) 組分在氧化製備過程和儲存過程中具有高穩定性。控制水蒸發可促進所製備的有機水凝膠中的明膠結晶,從而在不引入客體功能材料的情況下顯着增強其在寬溫度範圍內的機械性能和穩定性以及對連續摩擦處理的耐久性。此外,這些有機水凝膠具有商業電磁屏蔽、導熱性能以及溫度和光響應性。為了進一步證明這種簡單策略和製備的有機水凝膠的優點,稜鏡陣列作為概念驗證被打印出來並應用於製造可穿戴摩擦電納米發電機。與未乾燥和平坦的樣品相比,這種自強化工藝和 3D 打印性能可以大大提高它們的電壓、電荷和電流輸出性能。
二維金屬硼化物(MBene)是一個新的二維過渡金屬硼化物家族,MBene的合成是通過使用HF或Li -HCl刻蝕MAB相獲得(其中M為過渡金屬,如Cr、Mo、W、Fe、Mn等; A為Al或In ; B為硼)[1]。從MAB相中刻蝕出來的MBenes具有如下的優良性能:種類:到目前為止,MBene的製備已經取得了一些嘗試,與MXene的報道相比,這顯然是稀少的,主要包括:Cr2B2、Ti2B、MoB、Mo1.33B、CrB、Mo2B2等。關於MBene材料的研究仍處於起步階段,但是它本身優異的性能能被應用於儲能、電催化、生物治療、電子、光電子、能源器和磁性器件等方面[2]。此外,大量的研究報道通過理論計算也證實了MBene材料在上述領域中的應用。在現有的報道中,Mo2B2和Fe2B2在鋰離子電池中表現出優異的電催化性能;Mo2B2和Cr2B2在電催化還原CO2方面具有較高的選擇性;RuB2能降低N2的電催化還原電位。雖然目前沒有關於MBene在鋰硒電池中的應用報道,但是將在未來引起廣泛的研究關注。同時,MBene材料也將成為極具競爭力的候選材料,逐漸得到公眾的認可。

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