MXene(Ti3C2Tx)因其出色的導(dǎo)電性和親水性而聞名;然而,單層的低產(chǎn)量阻礙了其工業(yè)可擴(kuò)展性。
在此,哈工大Zhimin Fan,Yuyan Liu,南京大學(xué)Ningning Cao提出了一種策略,通過使用高溫超聲破壞多層MXene的氫鍵籠限制來大幅提高單層的產(chǎn)量,挑戰(zhàn)了單層MXene只能在較低溫度下制備的傳統(tǒng)觀念。
文章要點(diǎn)
1)在大約70 °C時(shí),多層MXene的含氧端基與周圍水分子之間的氫鍵減弱,削弱了氫鍵籠限制。這使得超聲空化能夠產(chǎn)生更多的微泡,穿透多層MXene的層間,從而溫和徹底地分層成更大的單層納米片。
2)這些納米片在短短幾十分鐘內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)高達(dá)95%的產(chǎn)量,其性能可與傳統(tǒng)冰浴法生產(chǎn)的納米片相媲美。此外,利用該高產(chǎn)率方法規(guī)模化制備的高濃度MXene墨水表現(xiàn)出優(yōu)異的打印加工性能,制備的產(chǎn)品表現(xiàn)出優(yōu)異的紅外隱身和焦耳加熱特性,解決了MXene制備的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,為其廣泛的工藝和工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
Xiangxiang Shi, et al, Scalable, High-Yield Monolayer MXene Preparation from Multilayer MXene for Many Applications, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202418420
DOI: 10.1002/anie.202418420
https://doi.org/10.1002/anie.202418420