MXene

摘要： 实验将MXene/PVDF(聚偏氟乙烯)(A)作为介电增强相,将BN(氮化硼)/PVDF(B)作为击穿增强相,交替涂膜制成三明治(ABA型)结构PVDF复合电介质材料.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)对复合电介质薄膜的结构、形貌以及填料的分散状态进行了表征,并着重研究了材料的介电性能及储能特性.结果表明:三明治结构电介质材料能协调介电与击穿之间的矛盾,起到协同增强电介质材料储能密度的效果.其中,A2.5B2A2.5型PVDF复合电介质材料的介电常数达25.1(100Hz下),是纯PVDF的2.5倍,介电损耗仍保持较低水平(tanδ=0.03);此外,与MXene/PVDF2.5wt％ 单层膜相比,其击穿强度提升了2倍(110.28MV·m-1),储能密度提高了201％(1.35J·cm-3).

摘要： The technique of electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) represents a development trend of clean energy generation and conversion,while the electrode catalysts are bound to be the core unit in the electrochemical HER system.Herein,we demonstrate a bottom-up approach to the construction of three-dimensional (3D) interconnected ternary nanoarchitecture originated from Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene,graphitic carbon nitride nanosheets and graphene (MX/CN/RGO) through a convenient co-assembly process.By virtue of the 3D porous frameworks with ultrathin walls,large specific surface areas,optimized electronic structures,high electric conductivity,the resulting MX/CN/RGO nanoarchitecture expresses an exceptional HER performance with a low onset potential of only 38 m V,a small Tafel slop of 76 m V dec^(-1) as well as long lifespan,all of which are more competitive than those of the bare Ti_(3)C_(2)T_(x),g-C_(3)N_(4),graphene as well as binary MX/RGO and CN/RGO electrocatalysts.Theoretical simulations further verify that the ternary MX/CN/RGO nanoarchitecture with ameliorative band structure is able to facilitate the electron transport and meanwhile offer multistage catalytically active sites,thereby guaranteeing rapid HER kinetics during the electrocatalytic process.

摘要： Through material innovation,nanoscale structural design and hybrid manufacturing methods,great efforts have been made in developing high-performance energy storage systems.These devices can be comprised of twodimensional(2D)nanomaterials,such as MXene,and show promise for use in energy storage devices.In order to achieve better electrochemical properties of MXene,one crucial technique is to modify its structure by introducing defects or heteroatom dopants,which may expand the interlayer spacing and increase the ion transfer kinetics during the charge/discharge process.Here,a modified two-step multi-element strategy is explored utilizing ammonium citrate as intercalant and nitrogen source to enhance the level of heteroatom doping during annealing of MXene with sulfur.The resulting nitrogen/sulfur co-doped MXene displayed enhanced gravimetric capacitance(495 F g^(-1) at 1 A g^(-1)),outstanding rate capability(180 F g^(-1) at 10 A g^(-1))and excellent cycle stability(98%retention after 6000 charge/discharge cycles).The synthesis of NS-MXene reveals a novel and facile multiheteroatom pathway for functionalizing Ti_(3)C_(2)Tx MXene and demonstrates the potential variety of this family of modified MXenes that has yet to be explored,as well as unveils great promise for use in applications such as high performance supercapacitors.

摘要： MXene是一种早期过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物组成的二维(2D)层状材料。由于MXene具有独特的层状形态、高电导率、高比表面积、优异的亲水性和良好的热稳定性等特性,在物理、化学和纳米技术领域具有广阔的应用前景,可应用于催化、储能和传感器等多种科学领域。本文主要综述基于MXene的电化学传感器的研究进展,介绍电化学传感器的原理、构成,传感界面修饰和MXene制备方法,着重讨论MXene在电化学酶传感器、电化学非酶传感器、电化学免疫传感器、电化学适体传感器和电化学分子印迹传感器方面的研究进展,指出MXene电化学传感领域工业化和商业化利用不足、新种类MXene开发的挑战,对其在各类分析物检测、更多潜在领域的应用进行展望。

摘要： The original version of this article unfortunately contain some mistakes in figure.The authors found that the curves in Fig.1f,g were missing.The corrected version of Fig.1 is given below:Fig.1 Fabrication and characterization of ultrathin 2D Nb2C MXene NSs.a,b SEM images of Nb2AlC ceramics with corresponding element mapping(Nb,Al and C).c,d SEM images of multilayered Nb2C MXene and the corresponding element mapping(Nb,Al and C).

摘要： 为进一步推动MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))在纺织领域中功能化和智能化方面的应用,结合国内外相关文献,着重介绍MXene的制备方法,包括HF腐蚀法、原位产生HF腐蚀法、熔融盐法、电化学法、浓碱法等;详细综述了MXene在纺织领域的力学、电学、阻燃抑烟、储能等方面的研究进展;总结了MXene在以纺织油墨、纤维、涂层等为载体的智能织物和柔性传感器等应用中的优异性能。最后指出了MXene在树脂基体中分散性较差,在空气中易被氧化和使用耐久性等不足及其未来发展方向。

摘要： MXene, as a rising star of two-dimensional(2 D) materials, has been widely applied in fields of microwave absorption and electromagnetic shielding to cope with the arrival of the 5 G era. However, challenges arise due to the excessively high permittivity and the difficulty of surface modification of few-layered MXenes severely, which infect the microwave absorption performance. Herein, for the first time, a carefully designed and optimized electrostatic selfassembly strategy to fabricate magnetized MXene-r GO/Co Ni film was reported. Inside the synthesized composite film, r GO nanosheets decorated with highly dispersed Co Ni nanoparticles are interclacted into MXene layers, which effectively suppresses the originally self-restacked of MXene nanosheets, resulting in a reduction of high permittivity. In addition, owing to the strong magnetic coupling between the magnetic Fe Co alloy nanoparticles on the r GO substrate, the entire MXener GO/Co Ni film exhibits a strong magnetic loss capability. Moreover, the local dielectric polarized fields exist at the continuous heterointerfaces between 2 D MXene and r GO further improve the capacity of microwave loss. Hence, the synthesized composite film exhibits excellent microwave absorption property with a maximum reflection loss value of-54.1 d B at 13.28 GHz. The electromagnetic synergy strategy is expected to guide future exploration of high-efficiency MXene-based microwave absorption materials.

摘要： MXene因其独特的类石墨烯二维层状结构,优异的电学、光学以及热力学性能,且拥有极大的比表面积、优异的亲水性和丰富可调的表面官能团,作为金属及其氧化物的新型载体为纳米复合材料的微观结构增强设计提供了有利条件,以更好地发挥界面效应。然而,二维MXene存在片层易自主堆叠、纳米金属及其氧化物在MXene载体中的几何分布和复合构型难以精准调控、复合材料的界面结合较弱等难题,导致不能最大化发挥不同组分之间的协同、耦合和多功能响应机制。尤其是对于具有显著本征功能特性(包括导电导热性能和力学性能)的MXene纳米载体,其优异性能难以充分体现,显著影响其复合材料的综合性能。针对上述问题,国内外对二维MXene作为载体负载纳米金属及其氧化物构筑高性能复合材料已开展了初步的探索,相关研究成果已被大量应用于能量存储、光催化、电磁屏蔽、微波吸收、超级电容器等前沿领域。为此,本文重点综述了二维MXene负载金属及其氧化物纳米复合材料的主要制备方法、微观结构和功能特性,归纳了其在能量存储、微波吸收等方面的具体应用及增强机理,指出了目前研究存在的短板,并展望了未来的研究方向及其应用前景,以期为新型MXene基纳米复合材料微观结构调控与性能的优化设计提供坚实的理论和实验基础。

摘要： 目的:近年来,MXene作为一种新型二维(2D)纳米材料,因其优异的性能而被广泛研究用作纳米递药平台。为了探索其新的表面改性方式和抗乳腺癌作用,我们构建了DOX@Ti3C2@Au-PEG纳米复合药物递送系统。方法:采用金纳米颗粒(Au NPs)对Ti3C2进行改性,引入巯基聚乙二醇醛基(SH-PEG-CHO)提高水溶性,同时负载化疗药物阿霉素(DOX),制备DOX@Ti3C2@Au-PEG纳米复合药物递送系统,进行表征验证其成功制备,并进一步研究其光热性能和抗乳腺癌作用。结果:Ti3C2被成功刻蚀成单层薄片,Au NPs在其表面均匀散在分布,平均尺寸约为20 nm。Ti3C2@Au纳米复合材料具有良好的光热升温性能和极低的细胞毒性。细胞试验证明,DOX@Ti3C2@Au-PEG纳米复合体系取得了最佳的光热治疗(PTT)协同化疗的抗乳腺癌效果。结论:成功构建基于Au纳米粒子修饰MXene的药物递送体系DOX@Ti3C2@Au-PEG,其展现出良好的光热升温性能及协同化疗的抗乳腺癌效果,值得进一步研究。

摘要： MXene-based aqueous symmetric supercapacitors(SSCs)are attractive due to their good rate performances and green nature.However,it remains a challenge to reach voltages much over 1.2 V,which significantly diminishes their energy density.Herein,we report on Mo_(1.33)CTz MXene-based SSCs possessing high voltages in a 19.5 M LiCl electrolyte.Benefiting from the vacancy-rich structure and high stable potential window of Mo_(1.33)CTz,the obtained SSCs deliver a maximum energy density of>38.2 mWh cm^(-3) at a power density of 196.6 mW cm^(-3) under an operating voltage of 1.4 V,along with excellent rate performance and impressive cycling stability.This highly concentrated LiCl electrolyte is also applicable to Ti_(3)C_(2)Tz,the most widely studied MXene,achieving a maximum energy density of>41.3 mWh cm^(-3) at a power density of 165.2 mW cm^(-3) with an operating voltage of 1.8 V.The drop in energy density with increasing power in the Ti_(3)C_(2)Tz cells was steeper than for the Mo-based cells.This work provides a roadmap to develop superior SSCs with high voltages and high energy densities.

摘要： 本发明涉及电化学领域，具体而言，涉及一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法及三维MXene阵列。一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法包括：将MAX相材料进行刻蚀，得到具有良好导电性的MXene胶体溶液；而后将能够诱导MXene形成三维网状结构的改性剂加入MXene胶体溶液中，混合均匀，得到改性Mxene液晶溶液；而后将具有表面亲水性的硅片表面均匀涂覆Mxene胶体溶液得到一层MXene膜；而后将两片硅片相对放置于改性Mxene液晶溶液中，并在外加电场的作用后进行急速冷却。该工艺合简单，反应易于控制。而制备得到的三维MXene阵列中阵列的取向性较好，且排列整齐。

摘要： 本发明公开了一种基于MXene/MoSe

摘要： 本发明提供了一种基于纳米复合镀应用的MXene的制备方法及其应用，该方法包括：将Ti2AlC装进二氧化锆球磨罐之中，球料比选定为8～15:1，每罐样品总重定为5～8克，充氩气密封罐，正转4～8分钟，反转1～2分钟，转速600～1500r/min，球磨时间15～60小时；该球磨产物在真空手套箱中开罐，并且按P与Ti2AlC1:1摩尔比加入红磷P，搅拌均匀，充氩气密封罐，正转4～8分钟，反转1～2分钟，转速600～1500r/min，球磨时间2～30小时；在真空手套箱中开罐，将产物直接倾倒进pH值3以下的水溶液之中，长时间后沉淀物即为目标物质，惰性保护气体封存。本发明还包括该MXene复合镀层以及镀覆有该镀层的配件，本发明的复合镀层以及镀覆有该镀层的配件具有优异的耐磨抗蚀等性能。

摘要： 本发明涉及一种MXene材料制备方法、MXene电极片及使用MXene电极片的锂离子电池。压力由双面顶液压机或六面顶液压机提供。本申请还包括一种大规模制备上述改性二维晶体MXene材料的高压技术方法。压力导致载流子浓度明显的提高和晶界势垒的降低，从而使MXene材料的电导率有一个显著的提高，减弱其在锂离子电池中的极化现象，提高电池中的反应速率，改善其在锂离子电池中的反应动力学。利用双面顶液压机六面顶液压机可以一次性制备出大批量改性二维晶体MXene材料，克服了高压领域金刚石对顶砧压机可回收样品量少的问题，这个简单有效的大规模制备方式有利于开发MXene材料的应用价值，便于在锂离子电池领域进一步工业化生产。

摘要： 本发明涉及电化学领域，具体而言，涉及一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法及三维MXene阵列。一种利用液晶化MXene构建三维MXene阵列的方法包括：将MAX相材料进行刻蚀，得到具有良好导电性的MXene胶体溶液；而后将能够诱导MXene形成三维网状结构的改性剂加入MXene胶体溶液中，混合均匀，得到改性Mxene液晶溶液；而后将具有表面亲水性的硅片表面均匀涂覆Mxene胶体溶液得到一层MXene膜；而后将两片硅片相对放置于改性Mxene液晶溶液中，并在外加电场的作用后进行急速冷却。该工艺合简单，反应易于控制。而制备得到的三维MXene阵列中阵列的取向性较好，且排列整齐。

摘要： 本发明提供一种垂直MXene阵列极片的制备方法，属于电池技术领域。该制备方法，包括如下步骤：MXene纳米片的制备和垂直MXene阵列极片的制备；将MXene纳米片粉末进行分散，配成分散液，得到MXene分散液；裁取铜箔置于冷冻板上；将MXene分散液置于铜箔上并进行涂布，涂布厚度为50微米‑500微米；待涂布完成后，进行冻干，冻干结束后得到垂直MXene阵列极片。本发明提供的制备方法利用冰模板法将MXene纳米片设计成垂直三维结构，能够有效的利用所有MXene，并且在和Li反应过程中会在垂直MXene表面形成均匀垂直的SEI层，有效减少金属锂和电解液的副反应，作为锂金属负极具有好的性能。

摘要： 本发明公开了MXenes拓扑结构的调控方法、MXenes凝胶膜电极和储能器件。该调控方法包括：(1)将MXenes纳米片分散液与刻蚀剂混合，刻蚀剂将MXenes纳米片原先刚直平整的拓扑结构转变成弯曲褶皱的拓扑结构，得到高度弯曲褶皱的MXenes纳米片的分散液；(2)对高度弯曲褶皱的MXenes纳米片的分散液进行纯化，得到纯化的弯曲褶皱的MXenes纳米片；(3)将纯化的弯曲褶皱的MXenes纳米片进行组装，得到MXenes凝胶膜电极。该方法制得的MXenes凝胶膜电极兼具高密度和开放孔结构的特点，其层间结构既能有效容纳溶剂化Al3+、Mg2+和Ca2+等离子，又能保证对溶剂化Al3+、Mg2+和Ca2+等离子进行致密的存储。将该经过拓扑结构调控的MXenes凝胶膜电极用作储能器件的负极材料时，表现出了超高的体积比容量和优异的倍率性能。

摘要： 本发明涉及一种MXenes基阻燃剂、制备MXenes基阻燃剂的阻燃化合物及其应用，所述MXenes基阻燃剂的制备方法，利用硅烷偶联剂对多层MXenes进行处理后，与阻燃化合物作用，即得所述MXenes基阻燃剂。所述阻燃化合物为聚磷酸铵、阻燃小分子或阻燃化合物L‑2中的一种；其中所述阻燃化合物L‑2的结构式为：

摘要： 本发明提供了一种基于电化学刻蚀出MXene的方法、MXene悬浊液及其用途，以氟化盐的有机溶剂作为电刻蚀溶液，并以MAX电极为工作电极，在电化学刻蚀的作用下获得MXene。本发明所述的方法，根据对刻蚀液的后处理步骤能够制备出粉末状或者悬浊液形态的MXene。且能够经过后处理，采用环保的方式去除副产物金属氟化物，能够直接获得少层MXene，简化了工艺流程。

摘要： 本发明提供了一种柔性自支撑MXene量子点/MXene薄膜电极及其制备方法和应用，属于柔性储能电极材料技术领域。本发明在微波条件下进行水热反应，无需惰性气体保护，利用分子剪切试剂作为MXene纳米片的表面钝化剂和剪切试剂，同时实现了MXene的抗氧化和维度剪裁，进而一步法原位衍生0D MXene量子点修饰2D MXene纳米片，所形成的同种0D MXene量子点与2D MXene更容易形成强的相互作用，有利于电子的快速传输；而且2D纳米片作为基底，阻止0D量子点团聚，0D MXene量子点能提供更多的电化学活性位点，能显著增强MXene纳米片的电荷存储能力。