Preparazzjoni, Propjetajiet u Applikazzjoni ta 'Films Mxene / Polymer

Bħala materjal b'żewġ dimensjonijiet ġdid, il-karbonju / nitride tal-metall ta 'tranżizzjoni (MXENE) ġie rrappurtat għall-ewwel darba mill-2011, u malajr ġibed l-attenzjoni tar-riċerkaturi xjentifiċi minħabba l-proprjetajiet eċċellenti tiegħu. Mxene huwa magħmul minn saff N + 1 ta 'atomi ta' metall ta 'transizzjoni (m) u n saff ta' atomi ta 'karbonju jew nitroġenu (x), u l-formula ġenerali tagħha tista' tinkiteb bħala Mn + 1XNTx, fejn N huwa 1, 2 jew 3, li jirrappreżenta l- Tipi ta 'arranġament atomiku ta' tliet materjali mxene, T jirreferi għall-grupp funzjonali marbut mal-wiċċ tal-materjal. Minħabba l-kompożizzjoni kimika rikka tas-sistema, aktar minn 30 tip ta 'mxene ġew ippreparati b'suċċess, u l-kalkoli teoretiċi juru li għad hemm ħafna mxene possibbli li għandhom jiġu żviluppati. Minħabba l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi uniċi ta 'mxene, għandu prospetti wiesgħa ta' applikazzjoni fil-katalisi, sensing, ħażna ta 'enerġija u oqsma oħra. Studji wrew li mxene huwa suxxettibbli għal degradazzjoni ossidattiva fl-ambjent naturali, li jillimita l-iżvilupp ta 'materjali mxene. Il-kompost ta 'mxene ma' materjali oħra jista 'jtejjeb b'mod effettiv l-istabbiltà ambjentali ta' mxene u jkompli jespandi l-firxa prattika ta 'applikazzjoni tiegħu. Fost dawn, il-polimeru għandu l-vantaġġi ta 'preparazzjoni sempliċi, prezz baxx u funzjoni aġġustabbli, u l-kombinazzjoni ta' polimeru u mxene biex tipprepara films komposti saret waħda mill-hotspots ta 'riċerka attwali, li mistennija tirrealizza l-applikazzjoni fuq skala kbira ta' mxene materjali fil-produzzjoni industrijali

Figura 1. Sommarju tal-metodi ta 'preparazzjoni u applikazzjonijiet relatati ta' films mxene / polimeri: id-daqs tat-torta tat-torta jirrappreżenta l-proporzjon ta 'karti relatati ma' metodi ta 'preparazzjoni u applikazzjonijiet prattiċi f'karti ppubblikati totali.

Riċentement, it-tim ta 'riċerka ta' Zhang Han, professur distint tal-Università ta 'Shenzhen, ippubblika dokument intitolat "Mxene / Polymer Membranes: Sintesi, Propjetajiet, u Applikazzjonijiet Emerġenti" għall-ewwel darba li sistematikament ikkontesta l-preparazzjoni, il-proprjetajiet u l-applikazzjonijiet prattiċi ta' mxene / polimeru films. Din ir-reviżjoni hija maqsuma f'sitt partijiet: (1) il-metodi ta 'sinteżi tal-korp mxene: inċiżjoni selettiva ta' prekursuri massimi jew mhux max u metodu ta 'tkabbir ta' minn isfel għal fuq; (2) Studju dwar il-proprjetajiet ta 'mxene: proprjetajiet elettroniċi, proprjetajiet mekkaniċi u stabbiltà; (3) Metodi ta 'preparazzjoni ta' films Mxene / Polymer: Filtrazzjoni Assistita bil-Vakwu (VAF), Soluzzjoni li Tferra 'Film (DC), Film Pressing Hot (HP), Saff ta' Awto-Assemblaġġ, Elettrospinning u Depożizzjoni Elettrokimika, eċċ. (4) Propjetajiet ta 'Mxene / films tal-polimeri: proprjetajiet mekkaniċi, proprjetajiet termali, proprjetajiet elettriċi u barriera tal-gass; (5) Applikazzjonijiet prattiċi ta 'films mxene / polimeri: midja tal-filtru, ilqugħ elettromanjetiku, sensuri, supercapacitors u nanogeneraturi; (6) Sfidi u opportunitajiet għall-iżvilupp ta 'films mxene / polimeru: il-proċess ta' preparazzjoni ta 'films Mxene / Polymer huwa mqassar biex jipprovdi ideat għad-disinn ta' films ġodda ta 'Mxene / Polymer. Pereżempju, il-preparazzjoni kwantitattiva ta 'films mxene / polimeri hija realizzata billi jiżdiedu blokki Mxene mhux interkalati fil-proċess ta' polimerizzazzjoni; Billi jiġi stabbilit mudell adattat, il-mekkaniżmu ta 'mxene u polimeru ġie studjat, u kkombinat mar-riżultati sperimentali, l-effett tal-effett sinerġistiku ta' mxene u polimeru fuq il-proprjetajiet ta 'films mxene / polimeru ġie żvelat. Fil-preżent, il-materjal TI3C2 relattivament matur huwa użat prinċipalment fil-preparazzjoni ta 'films mxene / polimeru. Meta wieħed iqis id-diversità tal-materjali mxene, l-introduzzjoni ta 'elementi oħra ta' materjali mxene tista 'tiġi esplorata, flimkien mal-versatilità tal-polimeru nnifsu, biex tinkiseb il-preparazzjoni ta' films ta 'prestazzjoni għolja Mxene / polimeru.

Id-dokument ta 'reviżjoni ġie ppubblikat reċentement fil-Kimika tal-Materjali. L-ewwel awtur huwa Dr Lingfeng Gao, sħabu postdoctoral fl-Università ta 'Shenzhen, u l-awtur korrispondenti huwa Zhang Han, professur distint fil-Laboratorju Konġunt tax-Xjenza u t-Teknoloġija Optoelettronika ta' materjali bidimensjonali fl-Università ta 'Shenzhen. Dan ix-xogħol ġie appoġġjat mill-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza taċ-Ċina, il-Fondazzjoni tax-Xjenza Postdoctoral taċ-Ċina, il-Proġett tal-Pjan tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Provinċja ta 'Guangdong, u l-Fond ta' Innovazzjoni tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta 'Shenzhen.