二維納米材料油墨的溶液加工 保證有效地、直接地制造出功能性的薄膜。涂料、彈性裝置等。盡管MXene水基油墨具有良好的溶液加工性和粘彈性，但要配制出對親水和疏水基材都非常有效的非水基MXene油墨已被證明具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。的非水性MXene油墨的配方已被證明具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性，從而限制了MXene在印刷/涂層中的實(shí)際應(yīng)用。限制了MXenes在各種基材上的印刷/涂布的實(shí)際應(yīng)用。這里，MXene 的表面化學(xué)性質(zhì)是通過不對稱接枝聚苯乙烯來操縱的。并將其進(jìn)一步濃縮為無添加劑的Janus MXene 有機(jī)油墨中。修改后的MXene納米片在一側(cè)表現(xiàn)出親水性，在另一側(cè)表現(xiàn)出疏水性。一邊是親水性，另一邊是疏水性。因此，Janus MXene 納米片確保在極性和非極性溶劑中的廣泛分散性。這反過來又通過減緩氧化動(dòng)力學(xué)大大延長了油墨的保存期限。 這又通過減緩氧化動(dòng)力學(xué)大大延長了油墨的保質(zhì)期。在室溫下，分散在甲苯中的Janus MXene片在儲(chǔ)存1個(gè)月后仍保持90%的初始固體含量。儲(chǔ)存1個(gè)月后仍保持90%的初始固體含量。在MXene片上的Janus表面工程保證了在親水或疏水材料上直接形成均勻的、大面積的涂層。在親水或疏水基材上直接形成均勻而堅(jiān)固的大面積涂層。這些涂層具有更好的光熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性，以及良好的電磁干擾屏蔽。以及良好的電磁干擾屏蔽性能。這種策略提供了一種簡單和具有成本效益的方法，以促進(jìn)MXene電子器件的性能。在各種應(yīng)用中促進(jìn)MXene電子產(chǎn)品的性能。
圖1 (a) 制備過程和(b) 甲苯分子與J-MXEN納米片之間的溶解度原理示意圖。(c)J-MXEN在甲苯或水中的分散及其大面積的膜。
圖2.不同的測量方法來分析J-MXene的組成和不同的表面性能。
圖3 (a) MXene和J-MXene的TEM圖像。(b) J-MXene對應(yīng)的橫向片狀尺寸直方圖。(c) MXene和JMXene新鮮和室溫陳化35天后的XPS結(jié)果。(d) MXene和J-MXene新鮮以及在室溫下保存69天的拉曼光譜。(e) MXene和(f) J-MXene在不同氧化時(shí)間下的歸一化消光光譜。
圖4. MXenes薄膜在各種基材上涂抹性能分析。
圖5 J-MXene薄膜的光感性能分析。
相關(guān)科研成果北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院復(fù)合材料學(xué)院Hao-Bin Zhang等人于2023年發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces (https://doi.org/10.1021/acsami.2c20930)上。原文：Two-Dimensional Janus MXene Inks for Versatile Functional Coatings on Arbitrary Substrates。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
