MXene

气凝胶纤维由于结合了气凝胶的轻质、多介孔特性与纤维的柔韧、细长特性，而在智能织物、柔性电子设备和光学器件等领域受到越来越多的关注。然而，目前的气凝胶纤维的合成方法和性能还面临着一些挑战。例如，开发的石墨烯气凝胶纤维的电导率仍不足以满足一些实际应用，如电加热和电磁屏蔽等。因此，制备具有性能增强的气凝胶纤维或制造具有新型纳米结构单元的新型气凝胶纤维仍然是一项紧迫而关键的任务。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张学同研究员等人通过简单的动态溶胶-凝胶纺丝和超临界CO2干燥技术制备了一种Ti3C2…

气凝胶纤维能够将气凝胶的轻量化和介孔特性与纤维的柔韧和细长特性相结合，在智能织物、柔性电子和透明光学等领域颇受关注。近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所气凝胶团队采用动态溶胶-凝胶湿法纺丝和超临界干燥联用策略，制备出具有高导电性、高取向性且具有优异电热/光热双响应性的Ti3C2TxMXene气凝胶纤维（MAF），如图1所示。与静态溶胶-凝胶转变策略相比，动态溶胶-凝胶纺丝策略在MXene气凝胶的制备中展现出连续性和批量生产的优势。MAF的电导率高达104 S/m，比石墨烯气凝胶纤维高1个…

随着人类社会的快速发展和工业化进程的不断推进，水污染和水资源短缺已成为世界各国普遍关注的问题。到目前为止，人们已开发出诸多从海水或废水中生产清洁水的方法。然而，这些方法大多依赖于高耗能和整体集中的规模化设备和设施，限制了它们在偏远地区和近海岛屿等区域的实际应用。近年来，基于太阳能的水蒸发装置正被应用于海水淡化和废水处理。在蒸发过程中，太阳能被界面蒸发层吸收并转化为热量，用于蒸发处理海水或废水。与太阳能直接加热海水或废水的方法相比，界面太阳能加热系统可以将热量聚集在水蒸发层，以有效用于蒸发水。尽管…

气凝胶纤维由于结合了气凝胶的轻质、多介孔特性与纤维的柔韧、细长特性，而在智能织物、柔性电子设备和光学器件等领域受到越来越多的关注。然而，目前的气凝胶纤维的合成方法和性能还面临着一些挑战。例如，开发的石墨烯气凝胶纤维的电导率仍不足以满足一些实际应用，如电加热和电磁屏蔽等。因此，制备具有性能增强的气凝胶纤维或制造具有新型纳米结构单元的新型气凝胶纤维仍然是一项紧迫而关键的任务。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张学同研究员等人通过简单的动态溶胶-凝胶纺丝和超临界CO2干燥技术制备了一种Ti3C2…

三维（3D）主体可以有效减缓锌（Zn）金属负极的枝晶生长。然而，使用 3D 基板增加的电极/电解质反应面积加速了阳极界面的钝化和腐蚀，最终降低了电化学性能。在该篇文章中，定向冷冻过程用于创建灵活的 MXene/石墨烯支架。基于结构中丰富的亲锌特性和微孔，锌通过电沉积过程被致密地包裹在主体内部。 图 1. a) 制造 MGA 材料的示意图。b) 超轻量 MGA 样品的光学图像。(c-e) MGA 样品的 XRD 光谱 (c)、拉曼光谱 (d) 和 F 1s XPS 光谱 (e)。f) MGA 材料…

将 MXene 纳米片的协同特性扩展到微孔气凝胶结构需要有效的策略来克服纳米片重新堆叠而不影响 MXene 的优势特性。3D MXene 气凝胶的传统组装方法通常涉及外部粘合剂/模板和/或额外的功能化，这会牺牲 MXene 气凝胶的导电性和电化学活性。 最近，马里兰大学Po-Yen Chen教授团队受 Phrynosoma cornutum 分层纹理的启发，设计了皱褶纹理的 Ti3C2Tx MXene 平台以促进 Mg2 诱导的组装，从而能够在没有聚合物粘合剂的情况下保形形成大面积 Mg2 -M…

三维气凝胶压阻传感器以其高灵敏度和优异的力学性能引起了人们的极大关注。本文，北京化工大学潘凯研究员课题组在《Adv Mater Technol》期刊发表名为“Ultralight and Hyperelastic Nanofiber-Reinforced MXene–Graphene Aerogel for High-Performance Piezoresistive Sensor”的论文，研究基于纳米纤维增强MXene还原氧化石墨烯气凝胶，巧妙地设计并制备了一种具有超高线性灵敏度的新型压阻传…

构建具有不同结构维度的宏观尺度功能架构的有效途径是二维 (2D) MXene 研究领域的关键挑战之一。不幸的是，与其他机械兼容的二维材料（如石墨烯）相比，在没有粘合剂的情况下组装 MXene 很大程度上受到限制，因为它具有先天的脆性和相对较弱的片间范德华接触。 最近，韩国科学技术院Joonwon Lim, 和 Sang Ouk Kim教授团队提出了一种用于功能性多维 MXene 结构的纯 Ti3C2Tx MXenes 的电化学自组装，由金属模板表面的逐层自发界面还原和随后的去功能化有效驱动。在这…

虽然海水很多，但是淡水很少，这是人类一直以来面临的一个重大环境问题。因而人们一直在寻找高效的海水淡化方法。大规模、持久的海水淡化首先需要源源不断的能量，因而太阳能便成为了我们首要的考虑对象。在目前的太阳能能量转换手段中，光热转换因其高能量转换效率和易用性而在海水淡化和废水净化领域受到了广泛的关注。 通过光热效应将水气化而实现海水淡化的材料的能量转化效率可表示为通过材料而气化的水所吸收的热量与照射到材料表面的太阳能量之比。要想提高上述比值，就需要材料具有如下六个特征：1）材料在太阳光全波段都有良好…

提到迈克烯（Mxene），相信大多数科研人员想起的是其优秀的电学性能（电子传输能量势垒低、丰富的离子扩散通路、丰富的活性位点），却忽略了其优越的力学和摩擦性能，若能兼顾以上性能，对于提高传感材料可靠性、降低磨损和能耗、延长材料使用寿命具有十分重要的意义。 Mxene是一种具有优良机械、热和摩擦学性能的二维纳米材料，被广泛应用于各种关键研究领域，从癌症治疗到能源和环境应用。其特殊的力学性质，如优良的机械和热稳定性能和丰富的表面性能等，特别是Mxene的末端基团对聚合物具有很强的亲和力，使其具有合成…