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Multifunctional MXene for Thermal Management in Perovskite Solar Cells 认领 引用 被引量：4
1
作者 Zhongquan Wan Runmin Wei +5 位作者 Yuanxi Wang Huaibiao Zeng Haomiao Yin Muhammad Azam Junsheng Luo Chunyang Jia 《Nano-Micro Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第1期458-473,共16页
Perovskite solar cells(PSCs)have emerged as promising photovoltaic technologies owing to their remarkable power conversion efficiency(PCE).However,heat accumulation under continuous illumination remains a critical bot... Perovskite solar cells(PSCs)have emerged as promising photovoltaic technologies owing to their remarkable power conversion efficiency(PCE).However,heat accumulation under continuous illumination remains a critical bottleneck,severely affecting device stability and long-term operational performance.Herein,we present a multifunctional strategy by incorporating highly thermally conductive Ti3C2TX MXene nanosheets into the perovskite layer to simultaneously enhance thermal management and optoelectronic properties.The Ti3C2TX nanosheets,embedded at perovskite grain boundaries,construct efficient thermal conduction pathways,significantly improving the thermal conductivity and diffusivity of the film.This leads to a notable reduction in the device’s steady-state operating temperature from 42.96 to 39.97 under 100 mW cm−2 illumination,thereby alleviating heat-induced performance degradation.Beyond thermal regulation,Ti3C2TX,with high conductivity and negatively charged surface terminations,also serves as an effective defect passivation agent,reducing trap-assisted recombination,while simultaneously facilitating charge extraction and transport by optimizing interfacial energy alignment.As a result,the Ti3C2TX-modified PSC achieve a champion PCE of 25.13%and exhibit outstanding thermal stability,retaining 80%of the initial PCE after 500 h of thermal aging at 85 and 30±5%relative humidity.(In contrast,control PSC retain only 58%after 200 h.)Moreover,under continuous maximum power point tracking in N2 atmosphere,Ti3C2TX-modified PSC retained 70%of the initial PCE after 500 h,whereas the control PSC drop sharply to 20%.These findings highlight the synergistic role of Ti3C2TX in thermal management and optoelectronic performance,paving the way for the development of high-efficiency and heat-resistant perovskite photovoltaics. 展开更多
关键词 Perovskite solar cells Heat accumulation Thermal management Multifunctional MXene Defect passivation
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聚氨酯基MXene弹性导电复合纤维的制备及性能研究 认领 引用 被引量：3
2
作者 杨金平 魏亮 +3 位作者 程雪 曹雪华 孙华秋 孙润军 《棉纺织技术》 CAS 2026年第3期48-54,共7页
为了探究MXene添加量对MXene/聚氨酯复合弹性导电应变传感长丝(MT长丝)的导电稳定性及机械性能的影响,以热塑性聚氨酯为柔性基底材料,采用原位氢氟酸刻蚀法制备MXene水分散液,使用溶剂交换法将MXene浓缩分散在溶剂里,通过分别添加0、1、... 为了探究MXene添加量对MXene/聚氨酯复合弹性导电应变传感长丝(MT长丝)的导电稳定性及机械性能的影响,以热塑性聚氨酯为柔性基底材料,采用原位氢氟酸刻蚀法制备MXene水分散液,使用溶剂交换法将MXene浓缩分散在溶剂里,通过分别添加0、1、2、4、6、8组浓缩后的MXene分散液配制纺丝液,以湿法纺丝工艺制备了一种聚氨酯长丝和5种MXene体积分数分别为16.67%、28.57%、44.44%、54.55%、61.54%的MT长丝。通过对MT长丝进行SEM、FTIR、XRD表征和力学性能、拉伸传感性能测试。结果表明:MXene成功引入MT长丝中;随着聚氨酯内MXene添加量的增加,MT长丝电导率增加,当纺丝液中MXene体积分数为61.54%时所制备的MT6长丝电导率最高,达到14.70 S/m,对应的拉伸强度高达70.53 MPa,断裂伸长率为161%,在50%拉伸下电阻变化率达到560%、灵敏度GF值为11.2。认为:所制备的MT6弹性导电长丝样品能在检测范围内实现良好的工作应变和电阻响应稳定性。 展开更多
关键词 智能可穿戴 MXene 聚氨酯 湿法纺丝 导电纤维
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单宁酸与铁改性MXene材料的制备及对U(Ⅵ)的吸附特性 认领 引用 被引量：1
3
作者 李仕友 杨宇彪 +3 位作者 熊芷毓 彭坚 周莉茜 王国华 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期562-575,共14页
为解决传统吸附材料在处理低含量含铀废水时存在吸附量低、稳定性差等问题,采用单宁酸(TA)和FeCl3·6H2O对以Ti3AlC2刻蚀制备的MXene进行功能化改性,制备了一种复合材料MXene/TA@Fe,将其用于模拟含铀废水中U(Ⅵ)的吸附... 为解决传统吸附材料在处理低含量含铀废水时存在吸附量低、稳定性差等问题,采用单宁酸(TA)和FeCl3·6H2O对以Ti3AlC2刻蚀制备的MXene进行功能化改性,制备了一种复合材料MXene/TA@Fe,将其用于模拟含铀废水中U(Ⅵ)的吸附。通过SEM、EDS、XRD、FTIR、BET对MXene/TA@Fe进行了表征,考察了制备条件和吸附条件对MXene/TA@Fe吸附U(Ⅵ)性能的影响。通过吸附过程的动力学和热力学模型分析,并基于XPS和FTIR表征,推测了其吸附机理,评价了MXene/TA@Fe的循环利用性能。结果表明,MXene/TA@Fe的最佳制备条件为m(MXene)∶m(TA)∶m(FeCl3·6H2O)=1∶2∶2,制备的MXene/TA@Fe对U(Ⅵ)的去除率达到99.03%;TA和铁的引入不仅增加了吸附位点,还改善了MXene的易氧化和稳定性。MXene/TA@Fe对U(Ⅵ)的吸附遵循拟二级动力学模型和Freundlich等温模型,其吸附机制为多层化学吸附。在pH=6、温度308 K、投加量0.10 g/L的条件下,MXene/TA@Fe对U(Ⅵ)的最大吸附量为308.802 mg/g;其对U(Ⅵ)的吸附过程为自发的吸热反应,该吸附过程主要涉及离子交换、静电作用、表面络合及氧化还原反应等机制的协同效应。MXene/TA@Fe经5次循环再生后,U(Ⅵ)去除率仍保持在80%以上,并可通过磁吸回收。 展开更多
关键词 MXene 单宁酸 铁 铀 吸附性能 功能材料
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MXene/硬脂酸定型相变复合材料的太阳能光热储能性能 认领 引用 被引量：1
4
作者 尚蒙娅 郑露寒 +5 位作者 高慧星 贾夏萱 陆亮 彭进 李俊壮 黄鹏东 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期374-381,共8页
针对传统有机相变材料(PCM)在固-液相变过程中易发生泄漏,及本身不具备光吸收能力而难以直接高效利用太阳能这两大关键技术瓶颈,本研究发展了一种结合化学交联与冷冻干燥的简易复合策略。该策略成功将作为相变功能组分的硬脂酸(SA)与具... 针对传统有机相变材料(PCM)在固-液相变过程中易发生泄漏,及本身不具备光吸收能力而难以直接高效利用太阳能这两大关键技术瓶颈,本研究发展了一种结合化学交联与冷冻干燥的简易复合策略。该策略成功将作为相变功能组分的硬脂酸(SA)与具有优异光热转换性能的二维MXene纳米片协同封装于聚乙烯醇(PVA)三维多孔网络骨架中,制备出了一种定型光热相变复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段,系统分析了复合材料的微观形貌、晶体结构及化学组成,结果证实硬脂酸被均匀、稳定固定于PVA的多孔骨架内,且与基体间具有良好的相容性。进一步通过差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及紫外-可见-近红外光谱测试,并结合模拟太阳光源,定量评估了其储热性能、热稳定性及光热转换行为。研究结果表明,MXene的引入使光吸收率提升了约350%,实现了高效的太阳光捕获与光热转换。当SA含量低于75%时,复合材料在发生固-液相变时能有效避免液相泄漏,展现出优异的定型效果,其相变焓高达112.56 J/g,具有较高的储能密度,此外,复合材料具有良好的热稳定性和循环性能。本工作为解决相变材料的泄漏问题并同时赋予其高效转换能力提供了一种简便、可靠的材料设计与制备思路,为开发集太阳能捕获、热能存储与释放于一体的新型热能管理材料奠定了实验基础。 展开更多
关键词 MXene 硬脂酸 光热储能 定型相变材料
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石墨烯/MXene/硅橡胶柔性复合材料的制备及其介电与力学性能研究 认领 引用 被引量：2
5
作者 曾玉 唐鹿 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2026年第1期77-84,共8页
为提升硅橡胶作为介电弹性体应用的潜能,将不同质量比例的石墨烯与Ti3C2Tx MXene同时加入到硅橡胶中,通过机械混合和平板硫化的方法制备了石墨烯/MXene/硅橡胶柔性复合材料。结果表明:合适质量比例的石墨烯与MXene相互促进彼... 为提升硅橡胶作为介电弹性体应用的潜能,将不同质量比例的石墨烯与Ti3C2Tx MXene同时加入到硅橡胶中,通过机械混合和平板硫化的方法制备了石墨烯/MXene/硅橡胶柔性复合材料。结果表明:合适质量比例的石墨烯与MXene相互促进彼此在硅橡胶中的分散性,使硅橡胶复合材料的介电性能与力学性能增强,进而提升复合材料的电致形变性能。当加入1.2份石墨烯和0.8份MXene时,复合材料的介电常数增加到7.03,而介质损耗因数仅为0.001 30,这归因于填料均匀的分散性、界面极化效应的增强及微电容器数量的增加。此时,复合材料的拉伸强度增加到680 kPa,弹性模量为605 kPa,电致形变量增加到12.81%。 展开更多
关键词 硅橡胶 MXene 石墨烯 复合材料 介电性能 力学性能
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Bottom-Up Strategy Toward 3D Porous MXene/MoS2Nanosheets/Graphene Nanoarchitectures as Highly-Efficient Hydrogen Evolution Electrocatalysts 认领 引用 被引量：1
6
作者 Haiyan He Yuxian Chen +6 位作者 Chenyu Xu Taiji Gan Chi Ge Quanguo Jiang Jian Zhang Lei Lei Huajie Huang 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第3期546-555,共10页
As a core component in the electrochemical water splitting system,the cathode catalyst is capable of boosting the kinetics of the hydrogen evolution reaction(HER),while the scarcity and expenditure of current noble me... As a core component in the electrochemical water splitting system,the cathode catalyst is capable of boosting the kinetics of the hydrogen evolution reaction(HER),while the scarcity and expenditure of current noble metal-based electrocatalysts seriously restrict the large-scale commercial development of hydrogen manufacturing devices.Here,we present a robust and controllable self-assembly method for the spatial construction of three-dimensional(3D)porous ternary nanoarchitectures comprising Ti3C2Tx MXene,MoS2nanosheets,and graphene(MX/MoS2/G).This bottom-up strategy contributes to the intriguing structural features of the resulting nanoarchitectures,including 3D crosslinked porous networks,ultrathin walls,plentiful exposed reactive sites,and numerous efficient electron channels.As a consequence,the optimized MX/MoS2/G electrocatalyst depicts superior electrocatalytic HER performance in terms of a competitive onset potential,a small Tafel slope,a large electrochemically active surface area,and exceptional durability,which significantly outperforms the bare MXene,MoS2,graphene,as well as binary MXene/graphene and MoS2/graphene electrocatalysts. 展开更多
关键词 3D graphene electrocatalyst hydrogen evolution MoS2nanosheets Ti3C2TxMXene
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高效可见光响应ZnFe2O4/MXene的制备及光催化性能 认领 引用
7
作者 田振华 巩固 +3 位作者 韩秀斐 郝钏宇 高盼盼 孙晓丹 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第8期102-110,共9页
ZnFe2O4作为光催化剂易被可见光激发、环境毒性低且磁性易回收,在有机废水处理中具有良好的应用前景.然而,ZnFe2O4的光生电子-空穴对易复合限制了其光催化活性.本文结合水热法和室温静电吸附法制备了ZnFe2O4/MXene光... ZnFe2O4作为光催化剂易被可见光激发、环境毒性低且磁性易回收,在有机废水处理中具有良好的应用前景.然而,ZnFe2O4的光生电子-空穴对易复合限制了其光催化活性.本文结合水热法和室温静电吸附法制备了ZnFe2O4/MXene光催化剂,并通过自身形貌调控(微米棒、中空微球、阿基米德多面体、“爆米花”球、纳米颗粒)和MXene的协同作用解决了ZnFe2O4可见光下光催化效率不佳的问题.借助MXene的高导电性,光催化剂的电荷转移效率得到改善,光生载流子易分离.当ZnFe2O4呈阿基米德多面体,MXene用量为ZnFe2O4的10%时,ZnFe2O4/MXene对亚甲基蓝(MB)的降解率在20 min内可达到96.9%,分别为ZnFe2O4和MXene的2.1和3.0倍;循环5次后,MB降解率仍保持在90.0%以上.通过X射线光电子能谱价带谱和活性物种捕获实验提出了ZnFe2O4/MXene对MB的降解机理,起主要作用的活性物种为∙O2-,∙OH和h+起次要作用. 展开更多
关键词 可见光光催化剂 ZnFe2O4 MXene 亚甲基蓝 磁性
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第一性原理研究Ti3C2T2 MXene表面H原子的吸附与阻隔扩散行为 认领 引用
8
作者 马利秋 张建波 +2 位作者 周升国 陈颢 鲁志斌 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期226-238,共13页
H是涂层防护材料在石油化工、天然气等油气环境中应用所面临的问题之一,MXene作为涂层或纳米片填料在金属表面防护领域的应用越来越受到重视,因此,从微观电子尺度揭示MXene表面与H作用机制具有重要的意义。利用第一性原理计算方法,系统... H是涂层防护材料在石油化工、天然气等油气环境中应用所面临的问题之一,MXene作为涂层或纳米片填料在金属表面防护领域的应用越来越受到重视,因此,从微观电子尺度揭示MXene表面与H作用机制具有重要的意义。利用第一性原理计算方法,系统研究原始Ti3C2与官能团Ti3C2T2(-F/-O/-OH)表面H的吸附和扩散行为,从热力学和动力学因素阐明其阻隔H扩散的效应机制。研究发现,原始Ti3C2表面上H扩散能垒比空位存在的V-Ti3C2表面上H扩散能垒略微降低,无论是Ti3C2F2还是空位V-Ti3C2F2的H扩散能垒都是负值,显示出较差的H阻隔扩散效应。H原子在无空位Ti3C2O2和Ti3C2O2H2表面的扩散能垒相比于原始Ti3C2有明显提高。尤其是有空位存在下V-Ti3C2O2表面的H扩散能垒达到了最高,显示出较好的H阻隔扩散效应。研究结果为Ti3C2T2作为涉氢环境中防护材料设计提供重要的理论基础。 展开更多
关键词 第一性原理 MXene 阻隔氢 扩散行为
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MXene基复合材料的功能设计及在智能电磁领域的研究进展 认领 引用
9
作者 张苒 方贵安 +2 位作者 陆银琪 张洪程 董黎明 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1-11,共11页
MXene作为新型二维过渡金属碳/氮化物的典型代表,凭借优异的导电性、可调控的层间距及丰富的表面官能团,在智能电磁领域展现出广阔应用前景。本文围绕MXene基复合材料的制备方法、性能调控策略及其在电磁功能材料前沿领域的研究进展展... MXene作为新型二维过渡金属碳/氮化物的典型代表,凭借优异的导电性、可调控的层间距及丰富的表面官能团,在智能电磁领域展现出广阔应用前景。本文围绕MXene基复合材料的制备方法、性能调控策略及其在电磁功能材料前沿领域的研究进展展开系统论述。首先,介绍二维MXene材料的核心特性,重点分析MXene基复合材料的主要制备路径与微观结构特点;随后,深入探讨复合材料的性能调控策略,详细剖析结构设计、表面改性、复合杂化等多维界面协同优化的作用机制;最后,针对当前MXene基复合材料面临的环境稳定性欠佳、规模化制备技术受限、多功能协同平衡难度大等核心挑战,提出未来智能电磁材料设计的研究方向,为该类材料在航空航天等高端领域的实际应用提供参考。 展开更多
关键词 MXene 复合材料 智能材料 电磁屏蔽 航空航天
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二维纳米材料MXene用于肿瘤诊疗的研究进展 认领 引用
10
作者 刘玉爽 王娟 +4 位作者 沈雨楠 平宇彤 朱妍慧 王欣 孙正明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期153-163,共11页
临床数据显示肿瘤已成为全球第二大死因。但是,传统的肿瘤诊疗技术仍存在一定局限性,新材料的发展为其带来了新的希望。二维纳米层状过渡金属碳/氮化物MXene凭借丰富的可调性、高比表面积、优异的光热转换效率及良好的生物相容性,在肿... 临床数据显示肿瘤已成为全球第二大死因。但是,传统的肿瘤诊疗技术仍存在一定局限性,新材料的发展为其带来了新的希望。二维纳米层状过渡金属碳/氮化物MXene凭借丰富的可调性、高比表面积、优异的光热转换效率及良好的生物相容性,在肿瘤诊疗领域展现出巨大潜力。本文系统综述了MXene的生物安全性及在肿瘤诊断与治疗中的研究进展。在生物安全性方面,MXene的化学稳定性受到结构缺陷、官能团和环境等因素的显著影响,但可通过表面改性、稳定剂和复合等手段加以改善。MXene在生物体内主要通过肝脏库普弗细胞溶酶体降解并随粪便排泄,经过改性可获得优异的生物相容性与低毒性。在肿瘤诊疗中,MXene可以用作荧光成像、光声成像、X射线计算机断层扫描成像、磁共振成像等成像技术的造影剂,以及用于药物递送系统、光热疗法、光动力疗法、免疫疗法、协同疗法等,且经MXene修饰的植入物可抑制术后肿瘤复发并促进骨再生。 展开更多
关键词 MXene 二维材料 生物安全性 肿瘤诊疗 协同疗法
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基于MXene的双通道级联无芯光纤SPR传感器设计及特性研究 认领 引用
11
作者 黄瑶 罗彬彬 +5 位作者 石胜辉 刘妍 陈建 吴胜昔 邓晓恬 赵明富 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第2期173-184,共12页
提出一种基于MXene的双通道级联无芯光纤表面等离子体共振传感器。该传感器由多模光纤级联两段无芯光纤(No-core Fiber,NCF)构成,其中通道1的NCF区域仅涂覆金膜,通道2的NCF区域通过静电自组装法将MXene固定在金膜表面。理论分析表明,当... 提出一种基于MXene的双通道级联无芯光纤表面等离子体共振传感器。该传感器由多模光纤级联两段无芯光纤(No-core Fiber,NCF)构成,其中通道1的NCF区域仅涂覆金膜,通道2的NCF区域通过静电自组装法将MXene固定在金膜表面。理论分析表明,当通道1和通道2的NCF长度分别为5 mm和12 mm时,共振峰可见度最佳,且MXene厚度增加可扩大共振峰间距。实验结果表明,在1.333~1.366折射率范围内,MXene层数从0增至5层时,通道2的折射率灵敏度从2016.31 nm/RIU提升至4209.16 nm/RIU,增幅达108.75%。综合考虑折射率灵敏度和品质因数(Figure of Merit,FOM),确定MXene最佳层数为4层,此时通道1和通道2的折射率灵敏度分别达1894.27 nm/RIU和4001.48 nm/RIU,FOM分别为16.86 RIU−1和32.99 RIU−1。该传感器结构简单、成本低廉且操作便捷,在双参数生化传感领域具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 光纤传感器 表面等离子体共振 MXene 双通道 折射率
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Ti3C2TxMXene/SF-016抗紫外复合材料的制备及在模拟壁画保护中的应用研究 认领 引用
12
作者 方媛 李豆豆 +5 位作者 王佳 路智勇 曾立军 赵婷 杨文宗 朱建锋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第8期253-260,共8页
丙烯酸树脂Primal SF-016是壁画保护中常用的有机材料,然而在使用过程中,其在紫外线的长期照射下会出现降解等现象。为了解决这一问题,本工作运用溶液共混法,成功制备出Ti3C2TxMXene/SF-016复合材料。运用X射线衍射仪(XRD)、... 丙烯酸树脂Primal SF-016是壁画保护中常用的有机材料,然而在使用过程中,其在紫外线的长期照射下会出现降解等现象。为了解决这一问题,本工作运用溶液共混法,成功制备出Ti3C2TxMXene/SF-016复合材料。运用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱仪(Raman)等手段对其进行表征,并测试其透光性、亲水性、抗紫外老化等性能。将Ti3C2TxMXene/SF-016复合材料应用于模拟壁画的保护,对比分析了加固前后模拟壁画的微观形貌、水蒸气透过性、亲水性、加固强度和色差等。结果表明,复合材料具有良好的亲水性和一定的抗紫外老化性能,且当Ti3C2TxMXene浓度为0.005%(质量分数,下同)和0.01%时,复合材料在保持80%以上透光率的同时,紫外线屏蔽效率提升37%~44%。在模拟壁画保护方面,Ti3C2TxMXene/SF-016复合材料能有效保留壁画多孔结构,改善水蒸气透过性和亲水性,提高加固强度,且在Ti3C2Tx浓度不超过0.01%时,可有效控制色差,为墓葬壁画等文物的保护提供了一种具有潜力的新型材料。 展开更多
关键词 Ti3C2TxMXene Primal SF-016 抗紫外老化 壁画保护
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An enhanced MXene/LIG composite structure-based flexible sensor for real-time pilot motion monitoring 认领 引用
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作者 Mian Zhong Hongyun Fan +9 位作者 Zhanghui Wu Xiaoqing Xing Yilin Zhao Lin Li Yong Jiang Qinglei Li Kaixin Xu Kun Luo Guogang Ren Jie Wu 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第5期635-645,共11页
Flexible sensors have emerged as a promising tool in applications ranging from pilot physiological monitoring to motion capture and complex training environments.However,conventional approaches often face inherent lim... Flexible sensors have emerged as a promising tool in applications ranging from pilot physiological monitoring to motion capture and complex training environments.However,conventional approaches often face inherent limitations,such as susceptibility to electromagnetic interference,instability in humid or sweat-rich conditions,and restricted multifunctional integration.To overcome these challenges,we present a flexible sensor based on a multifunctional MXene/LIG composite structure.By combining surface-modified MXene with laser-induced graphene(LIG),we developed a robust conductive framework characterized by hierarchical porosity.Thanks to this innovative design,the sensor achieves exceptional multifunctional performance.It exhibits high electromagnetic shielding effectiveness of 31.5 dB through synergistic reflection and absorption,demonstrates strong hydrophobicity with a contact angle of 151.1°,and delivers enhanced thermal conductivity.These features enable accurate monitoring of operational movements in simulated cockpit environments while ensuring durable performance under complex aviation requirements.Moreover,this design strategy offers a novel pathway for advancing high-performance flexible sensors,opening new opportunities in wearable electronics,healthcare monitoring,and intelligent human-machine interaction systems. 展开更多
关键词 laser-induced graphene (LIG) MXene electromagnetic shielding hydrophobicity flexible sensor
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MXene@BN Heterostructures Supported Polytetrafluoroethylene Coatings for Superior Friction Performance in Hydrothermal Environments 认领 引用
14
作者 Yanchun Zhao Xianglong Yu +6 位作者 Changning Bai Shuaikang Zhang Dawei Luo Zhuoyi Li Hengzhong Fan Peiqing La Chunjin Wang 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第7期429-442,共14页
Mechanical dynamic sealing components are usually subjected to the erosion of a hydrothermal environment;thus,the selected service materials must meet stringent requirements for superior self-lubrication,corrosion res... Mechanical dynamic sealing components are usually subjected to the erosion of a hydrothermal environment;thus,the selected service materials must meet stringent requirements for superior self-lubrication,corrosion resistance,and thermal stability.Herein,we report a rationally engineered MXene@BN heterostructure as the reinforcing phase for the polytetrafluoroethylene(PTFE)coating to stably improve the friction properties in the hydrothermal environment.The two-dimensional heterogeneous structure enhances the hydrothermal stability via the synergistic effect between MXene and h-BN.Specifically,h-BN serves as a robust physical barrier that impedes the penetration of water and oxygen,thereby significantly suppressing the oxidation of MXene.Meanwhile,MXene provides effective load-bearing and lubricating functions,and acts as a framework to construct a two-dimensional network within the PTFE matrix,which substantially improves the structural stability of the coating under a hydrothermal environment.More importantly,MXene@BN plays a crucial role as a“transfer bridge,”facilitating the formation of a stable friction transfer film,thus achieving in situ fixation of the third-body abrasive particles and reducing the secondary damage to the film.Consequently,with the doping of MXene@BN,the surface energy of the composite coating exhibited a 17%increase,whereas the cooling rate demonstrated a modest elevation from 0.31 to 0.33℃ s−1.A stable enhancement of friction and wear performance is achieved under a hydrothermal environment,where the wear rate exhibited a maximum reduction of approximately 48.9%,whereas the friction coefficient decreased from 0.18 to a minimum of 0.05,representing a reduction of approximately 72.2%.This work demonstrates a scalable effective heterostructure engineering strategy,establishing MXene@BN as a promising platform for enhancing the friction properties of PTFE coatings under hydrothermal environments. 展开更多
关键词 friction performance heterojunction hydrothermal environments MXene PTFE
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MXenes光学非线性在激光放大器中抑制非线性效应研究 认领 引用
15
作者 白曦龙 王正金 +2 位作者 卢振生 王昌文 王迎辉 《激光杂志》 CAS 北大核心 2026年第3期204-209,共6页
为了提升激光器的输出稳定性,利用MXenes的光学非线性特性来抑制激光放大器中的非线性效应。通过配制刻蚀液并将MAX相前驱体加入刻蚀液中,通过刻蚀法获取MXenes材料。通过X射线衍射图谱等分析MXenes材料表征,并通过MXenes材料的吸收性... 为了提升激光器的输出稳定性,利用MXenes的光学非线性特性来抑制激光放大器中的非线性效应。通过配制刻蚀液并将MAX相前驱体加入刻蚀液中,通过刻蚀法获取MXenes材料。通过X射线衍射图谱等分析MXenes材料表征,并通过MXenes材料的吸收性和透过率分析其非线性吸收特性。研究结果显示:所制备MXenes材料在11.9°位置附近产生一个显著的衍射峰,说明其呈层状结构,同时透射电子显微图显示MXenes材料厚度在27 nm左右。在输出波长为1 180 nm条件下,MXenes材料线性透过率约在58%~60%之间,其饱和光强、非饱和损耗以及调制深度分别为4.3 MW·cm2、29.89%和8.15%,MXenes材料能够有效降低脉冲的持续时间与激光在腔内的停留时间,从而抑制非线性效应的发生概率,显著提升激光放大器的调Q输出性能。 展开更多
关键词 MXenes材料 光学非线性 激光放大器 非线性效应 刻蚀法 透过率
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Photothermally accelerated self-healing poly(urethane-urea)coating reinforced by mesoporous polydopamine modified MXene towards intelligent corrosion protection 认领 引用
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作者 Wei Wang Dezhi Jiao +3 位作者 Lan Cao Chengbao Liu Li Cheng Kangqing Deng 《Nano Materials Science》 EI CAS CSCD 2026年第4期953-968,共16页
The efficient healing rate for self-healing anticorrosion coatings plays an essential role on resisting rapidly developed corrosion and providing sufficient protection properties.The anticorrosion poly(urethane-urea)(... The efficient healing rate for self-healing anticorrosion coatings plays an essential role on resisting rapidly developed corrosion and providing sufficient protection properties.The anticorrosion poly(urethane-urea)(PU)coatings reinforced by mesoporous polydopamine modified Ti3C2TxMXene(MPDA/Ti3C2Tx)were constructed.MPDA/Ti3C2Txwas embedded to offer hierarchically interfacial interactions through microscopic hydrogen bonding in PU chains-PDA molecules,and mesoscopic engaging effects originated from PU matrix anchoring interface mesopores.Hydrogen and disulfide bonds are co-incorporated into PU for producing room-temperature self-healing ability.What's more,the photothermal conversion capability of MPDA/Ti3C2Txendows PU coating with greatly accelerated self-healing rate to resist corrosion expansion.The healed coating exhibited promising stability in simulated seawater after 47 d,proving the practicality and feasibility in protection application of marine facilities. 展开更多
关键词 MXene Photothermal response Self-healing Mesoporous polydopamine Poly(urethane-urea) Corrosion protection
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Electrochemically Enhanced Low-Impedance Ti3C2Tx MXene Epidermal Electrodes for Accurate Electrophysiological Monitoring 认领 引用
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作者 Liubing Fan Fangfang Gao +7 位作者 Liangxu Xu Xiaochen Xun Shuchang Zhao Bing Yang Han Bi Xuan Zhao Qingliang Liao Yue Zhang 《Nano-Micro Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第9期6-24,共19页
Accurate monitoring of electrophysiological signals through epidermal electrodes is crucial for advancing human–machine interfaces and wearable healthcare. While highly conductive materials are conventionally used as... Accurate monitoring of electrophysiological signals through epidermal electrodes is crucial for advancing human–machine interfaces and wearable healthcare. While highly conductive materials are conventionally used as epidermal electrodes, their limited electrochemical performance results in high interfacial impedance and consequent signal distortion. Here, we present an electrochemically enhanced low-impedance Ti3C2Tx MXene epidermal electrode for accurate electrophysiological monitoring. The low interfacial impedance is achieved by producing and bridging large Ti3C2Tx MXene nanosheets. Large MXene nanosheets were prepared by combining precursor particle sedimentation with mild shear-assisted exfoliation. An orderly stacking structure was constructed through hydroxyethyl cellulose(HEC) crosslinking large MXene nanosheets to enhance electrochemical performance and flexibility. The epidermal electrodes were fabricated by bonding HEC/MXene film to poly(dimethylsiloxane) substrate via in-situ curing. The MXene epidermal electrodes exhibit lower interfacial impedance(53 k Ω cm2 at 10 Hz) compared to standard Ag/AgCl gel electrodes(436 k Ω cm2 at 10 Hz). This reduction results in a 2.4-fold improvement in signal-to-noise ratio, enabling accurate electrophysiological monitoring. A miniature recording system is integrated with the epidermal electrodes to monitor electrophysiological signals in wearable scenes. Physiological applications have been validated in gesture recognition and health monitoring. Therefore, the electrochemically enhanced low-impedance MXene epidermal electrodes offer a reliable option for acquiring high-fidelity electrophysiological signals. 展开更多
关键词 Two-dimensional materials MXene Epidermal electrodes Electrophysiology Wearable healthcare
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二维MXene膜在分离与净化领域的应用研究进展 认领 引用
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作者 赵兴雷 叶舣 +4 位作者 宁晨君 刘龙杰 范文琦 孙伟 薛明 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2026年第1期87-97,共11页
MXene作为新型二维过渡金属碳化物/氮化物材料,凭借其独特的结构和丰富的表面官能团,在分离与净化领域展现出优异性能。结合有关理论及实验研究成果,介绍了MXene膜的后处理稳定性、电学性能和机械性能等物理化学特性,综述了MXene膜在气... MXene作为新型二维过渡金属碳化物/氮化物材料,凭借其独特的结构和丰富的表面官能团,在分离与净化领域展现出优异性能。结合有关理论及实验研究成果,介绍了MXene膜的后处理稳定性、电学性能和机械性能等物理化学特性,综述了MXene膜在气体分离与捕集、离子筛分、水体净化和有机溶剂纯化等领域的应用研究进展。尽管MXene膜在分离与净化领域展现出较大应用潜力,但仍面临稳定性、层间距调控、溶胀、界面兼容性、成本,以及环境安全等方面的挑战。未来研究需整合表面改性、结构设计和工艺优化等策略,同时探索低成本制备技术,并加强环境安全评估,促进MXene膜在更广泛领域的应用。 展开更多
关键词 膜分离 二维MXene膜 气体分离 离子筛分 水体净化 有机溶剂纯化
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A Multifunctional MXene/CNF/PVB Fabric via Layer-by-Layer Construction for Electromagnetic Interference Shielding,Joule Heating,and Infrared Stealth 认领 引用
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作者 Zong‑Kai Yan Kai‑Long Li +7 位作者 Ling‑Qiao Tang Si‑Yu Kong Di‑Wen Jiang Hao‑Wen Zhang Zhe‑Sheng Feng Yan‑Lin Zhu Fan‑Bin Meng Yan Wang 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第4期522-536,共15页
The rapid advancement of 5G communication technology has intensified electromagnetic pollution,creating an urgent demand for flexible multifunctional fabrics with efficient electromagnetic interference(EMI)shielding p... The rapid advancement of 5G communication technology has intensified electromagnetic pollution,creating an urgent demand for flexible multifunctional fabrics with efficient electromagnetic interference(EMI)shielding performance.This study proposes a novel material-stacked construction strategy to fabricate multifunctional MXene/cellulose nanofiber/polyvinyl butyral(MXene/CNF/PVB)composite fabrics by sequentially depositing two-dimensional MXene nanosheets,CNF,and PVB onto the surface of linen fabric.Benefiting from the pretreatment with the cationic polyelectrolyte poly(diallyldimethylammonium chloride)(PDDA),MXene nanosheets can adhere firmly to the fibers via electrostatic self-assembly and impart the fabric with excellent EMI shielding performance(47.87 dB).Meanwhile,optimizing the CNF concentration effectively enhances the mechanical strength of the fabric(45.27 MPa).The incorporation of PVB significantly improves the environmental stability and durability of the composite fabrics.As a result of the synergistic combination of high electrical conductivity and favorable infrared radiation suppression characteristics of MXene,the fabricated MXene/CNF/PVB composite-coated fabric achieved a mechanical strength of 49.68 MPa,an EMI SE of 39.31 dB,efficient Joule heating(62.5℃at 5 V),and effective infrared stealth,as evidenced by a low radiation temperature of 51.3℃against a 100℃background.These results demonstrate the strong potential of MXene/CNF/PVB composite fabrics for next-generation wearable and multifunctional electronic applications. 展开更多
关键词 cellulose nanofiber EMI shielding fabrics MXene polyvinyl butyral
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Multimetal active centers in high-entropy MXenes for sustainable sulfur redox and robust lithium anodes 认领 引用
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作者 Qi Jin Bin Yang +4 位作者 YuFei Zhang Lirong Zhang Yang Zhao Di Wang Lu Li 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第6期22-35,I0003,共14页
To overcome lithium polysulfide(LiPS)shuttling and lithium dendrite growth in lithium-sulfur(Li-S)batteries,a high-entropy MXene(HE-MXene,(Ti1/5V1/5Nb1/5Mo1/5Cr1/5)3C2)containing five uniformly di... To overcome lithium polysulfide(LiPS)shuttling and lithium dendrite growth in lithium-sulfur(Li-S)batteries,a high-entropy MXene(HE-MXene,(Ti1/5V1/5Nb1/5Mo1/5Cr1/5)3C2)containing five uniformly distributed transition metals in its M layer is fabricated for use as a multifunctional separator modifier.The precisely engineered multimetal active centers in the HE-MXene optimize the d-band electronic structure,establishing a relay catalytic mechanism wherein the metal sites synergistically promote multistep sulfur redox reactions.Consequently,a continuous trapping-catalysis-conversion system that effectively inhibits LiPS migration is established.As a separator coating,the HE-MXene enables uniform lithium deposition due to its excellent ionic conductivity,lattice distortion effects,and the formation of a LiF-rich solid electrolyte interphase.These effects enhance the electrochemical performance of Li-S cells,including exceptional cycling stability with a capacity decay rate of only 0.014%per cycle over 1500 cycles at 2C and excellent rate capability.The Li-S pouch cells with HE-MXene/PP separators exhibit favorable cycling stability.Overall,this study highlights the dual functionality of HE-MXenes in stabilizing sulfur cathodes and lithium anodes while establishing fundamental design principles for advanced electrocatalytic materials in energy storage systems via atomic-level engineering. 展开更多
关键词 Lithium-sulfur battery Sulfur redox reactions Lithium dendrite MXene Cascade catalysis Cycling performance
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