基于溶液的二维（2D）纳米材料加工是一种理想的选择，特别是对于低温大面积柔性多功能器件的制造。MXenes是一种新兴的2D材料家族，由过渡金属碳化物、碳氮化物或氮化物组成，通过水处理提供优异的电学和电化学性能。

近日，延世大学Jeong Ho Cho，成均馆大学Sae Byeok Jo提出了一种用于Ti₃C₂T_x MXene纳米片的共价键合“超分散剂”，它可以同时在从极性到非极性甚至离子溶剂的前所未有的广泛分散窗口中提供极大的沉积时间，利用这种分散剂，聚合物组分的加入进一步导致了沉积的复合膜具有优异的机械和水分稳定性。

文章要点

1）研究人员成功引入一种梳型聚羧酸醚引入以形成MXene@PCE杂化材料，其中聚丙烯酸（PAA）链段通过共价的Ti─O键固定在MXene表面，而聚乙（烯）二醇（PEG）链段提供可调节的空间间距以抵御强烈的胶体相互作用。

2）在分散状态下，聚乙二醇链段的Flory半径（R_F）约为2.5 nm和1.1 nm(较差的溶剂)至6.8 nm(较好的溶剂)作为接枝的半稀刷，从而提供足够的空间间距以避免MXene纳米片之间的胶体相互作用[即vdW和电子双分子层(EDL)相互作用之间的补偿]。

3）由此得到的MXene@PCE杂化材料显示了从48 MPa^0.5(水)到18.5MPa^0.5(氯仿)的广泛的Hildebrand溶解窗口，其中可以同时包括各种极性、非极性和低沸点有机溶剂。在非极性有机溶剂中，由于屏蔽作用，控制MXene纳米片沉积的相互作用参数比裸MXene降低了10³以上。

4）杂化材料在各种离子水溶剂中表现出持久的分散性，如酸、碱和人造水溶液。此外，聚合物分散剂的加入使混合体沉积的复合膜在机械和湿度压力下具有极强的电磁干扰屏蔽能力。

参考文献

Gyeong Seok Park, et al, Comb-type polymer-hybridized MXene nanosheets dispersible in arbitrary polar, nonpolar, and ionic solvents, Sci. Adv., 2022

DOI: 10.1126/sciadv.abl5299

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5299