MXenes是目前研究最广泛的二维材料之一。然而，在有机溶剂中获得高度分散的MXene材料仍然是当前研究的一个重大挑战。
近日，上海师范大学Hui Li报道了一种调节微环境法（TMM）策略，通过调节Ti3C2Tx的微环境用于制备具有高浓度Ti3C2Tx的有机溶剂分散体。
文章要点
1）由于Ti3C2Tx可以在N，N-二甲基甲酰胺和其他溶剂中经过短时间搅拌和摇动进行分散，而不需要超声步骤，因此TMM是一种简单而有效的方法，可以将Ti3C2Tx分散在N，N-二甲基甲酰胺和其他溶剂中。
2）分层单层Mxene的产率可达90%以上，采用TMM一锅法将30 g多层Ti3C2Tx原料粉末分层，从而实现了大规模合成。所合成的Ti3C2Tx纳米片分散在有机溶剂中，表面清洁，厚度均匀，尺寸较大。此外，分散在有机溶剂中的Ti3C2Tx在室温下仍表现出优异的抗氧化性。
3）研究人员通过实验研究，揭示了利用TMM法制备高浓度Ti3C2Tx有机溶剂分散体，主要有以下几个因素：1）阳离子插层可以改变材料的疏水性和表面官能化；2）要实现高分散MXene纳米片，需要适当的溶剂性质。
4）为了验证高浓度Ti3C2Tx有机溶剂分散体的应用，研究人员通过将Ti3C2Tx（分散在DMF中）与聚丙烯腈混合物进行湿法纺丝，制备了一种具有优良导电性能的复合纤维。此外，通过TMM还可以制备出Nb2CTx、Nb4C3Tx、Mo2Ti2C3Tx等多种类型的Mxene作为高浓度Mxene有机溶剂分散体，从而证明了该方法的普适性。
参考文献
Qingxiao Zhang, et al, High Concentration of Ti3C2Tx MXene in Organic Solvent, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c10671
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c10671
