تهیه ، خواص و کاربرد فیلم های Mxene/ Polymer

به عنوان یک ماده جدید دو بعدی ، کربن/نیترید فلزی انتقال (MXENE) برای اولین بار از سال 2011 گزارش شده است و به دلیل خاصیت عالی آن ، به سرعت توجه محققان علمی را به خود جلب کرده است. mxene از لایه N+1 اتم های فلزی انتقال (M) و لایه N اتمهای کربن یا نیتروژن (X) تشکیل شده است ، و فرمول کلی آن را می توان به صورت MN+1xntx نوشت ، جایی که n 1 ، 2 یا 3 است. انواع آرایش اتمی از سه ماده mxene ، T به گروه عملکردی که به سطح مواد پیوند خورده است اشاره دارد. با توجه به ترکیب شیمیایی غنی از سیستم ، بیش از 30 نوع Mxene با موفقیت تهیه شده است ، و محاسبات نظری نشان می دهد که هنوز هم بسیاری از Mxene ممکن است توسعه یابد. با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد Mxene ، چشم انداز کاربرد گسترده ای در کاتالیز ، سنجش ، ذخیره انرژی و سایر زمینه ها دارد. مطالعات نشان داده اند که MXENE مستعد تخریب اکسیداتیو در محیط طبیعی است ، که توسعه مواد MXENE را محدود می کند. کامپوزیت MXENE با سایر مواد می تواند به طور مؤثر پایداری محیطی Mxene را بهبود بخشد و دامنه کاربرد عملی آن را بیشتر کند. در میان آنها ، پلیمر مزایای تهیه ساده ، قیمت پایین و عملکرد قابل تنظیم را دارد و ترکیبی از پلیمر و Mxene برای تهیه فیلم های کامپوزیت به یکی از نقاط مهم تحقیقاتی تبدیل شده است ، که انتظار می رود کاربرد در مقیاس بزرگ Mxene را تحقق بخشد. مواد در تولید صنعتی

شکل 1. خلاصه روشهای آماده سازی و کاربردهای مرتبط با فیلم های Mxene/ Polymer: اندازه نمودار پای نشان دهنده نسبت مقالات مربوط به روشهای آماده سازی و کاربردهای عملی در کل مقالات منتشر شده است.

به تازگی ، تیم تحقیقاتی ژانگ هان ، استاد برجسته دانشگاه شنژن ، مقاله ای با عنوان "Mxene/ Polymer" منتشر کرد: سنتز ، خواص و برنامه های نوظهور "برای اولین بار به طور سیستماتیک خلاصه آماده سازی ، خواص و کاربردهای عملی Mxene/ Polymer فیلم های. این بررسی به شش قسمت تقسیم می شود: (1) روشهای سنتز بدن Mxene: اچ انتخابی پیش سازهای حداکثر یا غیر حداکثر و روش رشد CVD از پایین به بالا. (2) مطالعه در مورد خواص MXENE: خواص الکترونیکی ، خصوصیات مکانیکی و پایداری. (3) روش های آماده سازی فیلم های Mxene/ Polymer: فیلتراسیون با کمک خلاء (VAF) ، فیلم ریختن محلول (DC) ، فیلم فشار داغ (HP) ، خود مونتاژ لایه ، الکتروپین و رسوب الکتروشیمیایی و غیره (4) خواص Mxene / فیلم های پلیمری: خواص مکانیکی ، خواص حرارتی ، خواص الکتریکی و سد گاز. (5) کاربردهای عملی فیلم های Mxene/ پلیمری: رسانه فیلتر ، محافظ الکترومغناطیسی ، سنسورها ، ابررسانا و نانوژنتورها. . به عنوان مثال ، آماده سازی کمی از فیلم های Mxene/ Polymer با افزودن بلوک های MxEne غیر منتخب در فرآیند پلیمریزاسیون تحقق می یابد. با ایجاد یک مدل مناسب ، مکانیسم Mxene و پلیمر مورد بررسی قرار گرفت و با نتایج آزمایشی ترکیب شد ، تأثیر اثر هم افزایی Mxene و پلیمر بر خواص فیلم های Mxene/ پلیمر مشخص شد. در حال حاضر ، ماده TI3C2 نسبتاً بالغ عمدتاً در تهیه فیلم های Mxene/ پلیمری استفاده می شود. با توجه به تنوع مواد mxene ، معرفی سایر عناصر Mxene می تواند ، همراه با تطبیق پذیری خود پلیمر ، برای دستیابی به تهیه فیلم های Mxene/ Polymer با کارایی بالا مورد بررسی قرار گیرد.

مقاله بررسی اخیراً در شیمی مواد منتشر شده است. نویسنده اول دکتر لینگفنگ گائو ، همکار فوق دکترا در دانشگاه شنژن است ، و نویسنده مربوطه ژانگ هان ، استاد برجسته در آزمایشگاه مشترک علوم و فناوری نوری از مواد دو بعدی در دانشگاه شنژن است. این کار توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین ، بنیاد علوم فوق دکتری چین ، پروژه برنامه علوم و فناوری استان گوانگدونگ و صندوق نوآوری علوم و فناوری شنژن پشتیبانی شده است.