Përgatitja, vetitë dhe aplikimi i filmave mxene/ polimer

Si një material i ri dy-dimensional, karboni/nitrid metalik në tranzicion (MXene) është raportuar për herë të parë që nga viti 2011, dhe shpejt ka tërhequr vëmendjen e studiuesve shkencorë për shkak të vetive të shkëlqyera. Mxene është e përbërë nga një shtresë n+1 e atomeve të metaleve të tranzicionit (M) dhe N shtresa e karbonit ose azotit (x), dhe formula e tij e përgjithshme mund të shkruhet si Mn+1xntx, ku n është 1, 2 ose 3, që përfaqëson Llojet e rregullimit atomik të tre materialeve mxene, t i referohen grupit funksional të lidhur në sipërfaqen e materialit. Për shkak të përbërjes së pasur kimike të sistemit, më shumë se 30 lloje të mxene janë përgatitur me sukses, dhe llogaritjet teorike tregojnë se ka akoma shumë MXene të mundshme për t'u zhvilluar. Për shkak të vetive unike fizike dhe kimike të mxene, ajo ka perspektivë të gjerë të aplikimit në katalizë, ndjerë, ruajtje të energjisë dhe fusha të tjera. Studimet kanë treguar që mxene është e prirur për degradim oksidues në mjedisin natyror, i cili kufizon zhvillimin e materialeve mxene. Përbërja e mxene me materiale të tjera mund të përmirësojë në mënyrë efektive stabilitetin mjedisor të MXene dhe të zgjerojë më tej gamën e tij praktike të aplikimit. Midis tyre, polimeri ka avantazhet e përgatitjes së thjeshtë, çmimit të ulët dhe funksionit të rregullueshëm, dhe kombinimi i polimerit dhe mxene për të përgatitur filma të përbërë është bërë një nga pikat e tanishme të hulumtimit, i cili pritet të realizojë aplikimin në shkallë të gjerë të mxene Materialet në prodhimin industrial

Figura 1. Përmbledhje e metodave të përgatitjes dhe aplikimeve të lidhura të filmave mxene/ polimer: madhësia e grafikut të byrekut paraqet proporcionin e letrave që lidhen me metodat e përgatitjes dhe aplikimet praktike në letrat totale të publikuara.

Kohët e fundit, ekipi hulumtues i Zhang Han, profesor i shquar i Universitetit Shenzhen, botoi një punim me titull "Mekene/ Polimer Membranat: Sinteza, Karakteristikat dhe Aplikimet në zhvillim" Për herë të parë përmblodhi në mënyrë sistematike përgatitjen, vetitë dhe aplikimet praktike të mxene/ polimer Filma. Ky përmbledhje është i ndarë në gjashtë pjesë: (1) Metodat e sintezës së trupit MXene: Ethinging selektiv i pararendësve MAX ose jo-MAX dhe metodës së rritjes së CVD-së nga poshtë-lart; (2) studim mbi vetitë e mxene: vetitë elektronike, vetitë mekanike dhe stabiliteti; (3) Metodat e përgatitjes së filmave mxene/ polimer: Filtrimi i asistuar ndaj vakumit (VAF), zgjidhja e filmave të derdhur (DC), filmi i shtypur i nxehtë (HP), vetë-montimi i shtresave, elektrospinimi dhe depozitimi elektrokimik, etj. (4) Karakteristikat e Mxene / filma polimer: veti mekanike, veti termike, veti elektrike dhe pengesë gazi; (5) aplikime praktike të filmave MXene/ polimer: Media e filtrit, mbrojtja elektromagnetike, sensorët, supercapacatorët dhe nanogjeneratorët; (6) Sfidat dhe mundësitë për zhvillimin e filmave mxene/ polimer: Procesi i përgatitjes së filmave mxene/ polimer është përmbledhur për të siguruar ide për hartimin e filmave të rinj mxene/ polimer. Për shembull, përgatitja sasiore e filmave mxene/ polimer është realizuar duke shtuar blloqe mxene të painteraluara në procesin e polimerizimit; Duke vendosur një model të përshtatshëm, u studiua mekanizmi i mxene dhe polimer, dhe u kombinua me rezultatet eksperimentale, u zbulua efekti i efektit sinergjik të mxene dhe polimerit në vetitë e filmave mxene/ polimer. Aktualisht, materiali relativisht i pjekur Ti3C2 përdoret kryesisht në përgatitjen e filmave mxene/ polimer. Duke marrë parasysh larminë e materialeve MXene, futja e elementeve të tjerë MXENE MATERIALE mund të hulumtohet, e kombinuar me shkathtësinë e vetë polimerit, për të arritur përgatitjen e filmave me performancë të lartë MXene/ polimer.

Punimi i rishikimit u botua kohët e fundit në Kimi të Materialeve. Autori i parë është Dr. Lingfeng Gao, një bashkëpunëtor postdoktoral në Universitetin Shenzhen, dhe autori përkatës është Zhang Han, profesor i shquar në Laboratorin e Përbashkët të Shkencës Optoelektronike dhe Teknologjisë së Materialeve Dy-Dimensionale në Universitetin Shenzhen. Kjo punë është mbështetur nga Fondacioni Kombëtar i Shkencave Natyrore të Kinës, Fondacioni i Shkencave Postdoktorale të Kinës, Projekti i Planit të Shkencës dhe Teknologjisë së Provincës Guangdong dhe Fondi i Inovacionit të Shkencës dhe Teknologjisë së Shenzhen.