MXene(Ti3C2Tx)因其出色的导电性和亲水性而闻名;然而,单层的低产量阻碍了其工业可扩展性。
在此,哈工大Zhimin Fan,Yuyan Liu,南京大学Ningning Cao提出了一种策略,通过使用高温超声破坏多层MXene的氢键笼限制来大幅提高单层的产量,挑战了单层MXene只能在较低温度下制备的传统观念。
文章要点
1)在大约70 °C时,多层MXene的含氧端基与周围水分子之间的氢键减弱,削弱了氢键笼限制。这使得超声空化能够产生更多的微泡,穿透多层MXene的层间,从而温和彻底地分层成更大的单层纳米片。
2)这些纳米片在短短几十分钟内即可实现高达95%的产量,其性能可与传统冰浴法生产的纳米片相媲美。此外,利用该高产率方法规模化制备的高浓度MXene墨水表现出优异的打印加工性能,制备的产品表现出优异的红外隐身和焦耳加热特性,解决了MXene制备的关键技术瓶颈,为其广泛的工艺和工业应用奠定了基础。
参考文献
Xiangxiang Shi, et al, Scalable, High-Yield Monolayer MXene Preparation from Multilayer MXene for Many Applications, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202418420
DOI: 10.1002/anie.202418420
https://doi.org/10.1002/anie.202418420