Mxeno/ polimerų plėvelės paruošimas, savybės ir taikymas

Kaip nauja dvimatė medžiaga, pirmą kartą nuo 2011 m. Buvo pranešta apie pereinamąjį metalo anglies/nitridą (MXEN) ir greitai patraukė mokslinių tyrėjų dėmesį dėl puikių savybių. Mxeną sudaro n+1 pereinamojo metalo atomų (M) ir N sluoksnio anglies arba azoto (x) sluoksnis, o jo bendra formulė gali būti parašyta kaip Mn+1xntx, kur n yra 1, 2 arba 3, vaizduojantys Trijų Mxeno medžiagų atominės išdėstymo tipai T reiškia funkcinę grupę, sujungtą su medžiagos paviršiumi. Dėl turtingos sistemos cheminės sudėties buvo sėkmingai paruošti daugiau nei 30 rūšių Mxene, o teoriniai skaičiavimai rodo, kad vis dar yra daug galimų Mxeno. Dėl unikalių fizinių ir cheminių Mxeno savybių jis turi plačias katalizės, jutimo, energijos kaupimo ir kitų laukų taikymo perspektyvas. Tyrimai parodė, kad Mxenas yra linkęs į oksidacinį skilimą natūralioje aplinkoje, o tai riboja mxeno medžiagų vystymąsi. MXENE kompozitas su kitomis medžiagomis gali efektyviai pagerinti MXENE aplinkos stabilumą ir dar labiau išplėsti jo praktinį taikymo diapazoną. Tarp jų polimeras turi paprasto paruošimo, mažos kainos ir reguliuojamos funkcijos pranašumus, o polimero ir Mxeno derinys, skirtas paruošti sudėtines plėveles Medžiagos pramoninėje gamyboje

1 paveikslas. MXENE/ POLIMER FILMUS paruošimo metodų ir susijusių taikymo būdų santrauka: pyrago diagramos dydis parodo dokumentų, susijusių su paruošimo metodais, ir praktinių pritaikymų iš viso paskelbtuose dokumentuose.

Recently, the research team of Zhang Han, distinguished Professor of Shenzhen University, published a paper entitled "MXene/Polymer Membranes: Synthesis, Properties, and Emerging Applications "for the first time systematically summarized the preparation, properties and practical applications of MXene/ polymer Filmai. Ši apžvalga yra padalinta į šešias dalis: (1) Mxeno kūno sintezės metodai: selektyvus maksimalaus arba ne MAX pirmtakų ėsdinimas ir CVD augimo iš apačios į viršų; (2) Mxeno savybių tyrimas: elektroninės savybės, mechaninės savybės ir stabilumas; (3) Mxeno/ polimerų plėvelės paruošimo metodai: Filtracija apie vakuumą (VAF), tirpalo pilamas plėvelė (DC), karšta presavimo plėvelė (HP), savaime surinkimas, elektrocheminis nusėdimas ir elektrocheminis nusėdimas ir kt. (4) Mxeno savybės / Polimerų plėvelės: mechaninės savybės, šiluminės savybės, elektrinės savybės ir dujų barjeras; (5) praktiniai MXENE/ POLIMER plėvelės pritaikymai: filtrų terpė, elektromagnetinis ekranas, jutikliai, superkondensatoriai ir nanogeneratoriai; (6) Mxeno/ polimerų plėvelės kūrimo iššūkiai ir galimybės: apibendrinami „Mxene/ Polymer“ plėvelių paruošimo procesas, siekiant pateikti naujų MXENE/ POLIMER plėvelių projektavimo idėjas. Pavyzdžiui, kiekybinis Mxeno/ polimerų plėvelės paruošimas yra realizuojamas pridedant neincoralius mxeno blokus polimerizacijos procese; Nustatant tinkamą modelį, buvo ištirtas Mxeno ir polimero mechanizmas ir derinamas su eksperimentiniais rezultatais, atskleista sinergetinio Mxeno ir polimero poveikio Mxeno/ polimerų plėvelių savybėms poveikis. Šiuo metu santykinai subrendusi Ti3C2 medžiaga daugiausia naudojama ruošiant MXENE/ POLIMER plėveles. Atsižvelgiant į mxeno medžiagų įvairovę, galima ištirti kitų elementų MXENE medžiagų įvedimą kartu su paties polimero universalumu, kad būtų galima paruošti aukštos kokybės mxene/ polimerų plėveles.

Apžvalgos dokumentas neseniai buvo paskelbtas „The Chemijos medžiagų“. Pirmasis autorius yra dr. Lingfeng Gao, Šenzeno universiteto podoktorantūros bendradarbis, o atitinkamas autorius yra Zhang Han, žymus profesorius bendroje Optoelektronikos mokslo laboratorijoje ir technologijos, susijusios su dvimatėmis medžiagomis Šenzeno universitete. Šį darbą rėmė Kinijos Nacionalinis gamtos mokslų fondas, Kinijos doktorantūros mokslo fondas, Guangdongo provincijos mokslo ir technologijų plano projektas ir Šenzeno mokslo ir technologijų inovacijų fondas.