随着人们对Ti₃C₂T_x和其他相关MXenes的兴趣持续增长，除了基于合成的表面端基（T_x：-F、-OH和=O）之外，操纵其表面官能团的方法的进步可以提供增强溶液加工性的机制，以及生产改进的固态器件架构和涂层。

近日，印第安纳大学与普渡大学印第安纳波里斯联合分校Rajesh Sardar，Babak Anasori报道了开发了一种酯化化学方法，使“溶剂型”聚合物，聚乙二醇羧酸（PEG6-COOH）共价连接到Ti₃C₂T_x MXene片上，没有发生任何不利的氧化事件，拉曼分析证实了这一点。此外，温度相关分析（即热分析、XRD和TGA）以及FTIR光谱表征为PEG6配体的共价连接提供了确凿的证据。

文章要点

1）这种方法使PEG6-COOH （质量分数为14%）高负载到Ti₃C₂ MXene薄片表面，使其在高浓度（2.88 mg/mL的CHCl₃）极性和非极性有机溶剂中的分散性得到显著改善。此外，PEG6配体通过构造性配体−配体疏水性和vdW相互作用，并通过滴铸和真空过滤方法改善薄膜的均匀堆积，而不需要退火以去除溶剂分子。

2）在不显著降低Ti₃C₂ Mxene薄膜电导率的情况下实现了这些优点，并保持了超过16000 S cm⁻¹的电导率。此外，FTIR和¹H NMR分析清楚地证实了ω-功能化的PEG6配体（ω：−NH₂，−N₃，−CH=CH₂）连接到MXene表面，从而成功地在Ti₃C₂ Mxene材料上增添了化学功能（价结合）。

这项研究突出了MXenes的这些表面改性和调节表面功能的可行性，可以在其表面化学基础上高精度地构建广泛分散、生物相容性和反应性的2D MXene片，从而极具应用潜力。

参考文献

Jacob T. Lee, et al, Covalent Surface Modification of Ti₃C₂T_x MXene with Chemically Active Polymeric Ligands Producing Highly Conductive and Ordered Microstructure Films, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c06670

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06670