多维Ti3C2Tx MXene架构通过界面电化学自组装

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2024-05-23 10:46:34

多维Ti3C2Tx MXene架构通过界面电化学自组装

构建具有不同结构维度的宏观尺度功能架构的有效途径是二维 (2D) MXene 研究领域的关键挑战之一。不幸的是，与其他二维材料（如石墨烯）相比，由于MXene固有的脆性和片间van der Waals接触相对较弱，在没有粘合剂的情况下组装受到很大限制。有鉴于此，韩国科学技术院纳米世纪研究所Joonwon Lim和Sang Ouk Kim等人，提出了一种用于功能性多维 MXene 结构的纯 Ti₃C₂Tx MXenes 的电化学自组装方法，该方法可有效地驱动金属模板表面的层间自发界面还原和随后的去功能化。

本文要点：

1）将任意形状的锌模板简单地浸入Ti₃C₂Tx MXenes的水分散体中，会在模板表面产生真正的 MXene 水凝胶的保形自组装。该凝胶化方法伴随着 MXene 构件的自发温和还原，从而在不牺牲内在亲水性的情况下增强了导电性。

2）制备的 MXene 组装结构不仅可以容易地转移或保形涂覆在任意形状的基底表面上，而且还可以与具有不同几何尺寸的其他功能性低维纳米材料混合。

3）利用该方法可以获得三维开放多孔气凝胶和二维高度堆叠的薄膜结构，并通过电荷捕获氧官能团的自发去除大大增强了其电学性能。因此，基于多维组装的超级电容器和电磁干扰屏蔽膜表现出优异的性能。