MXene顶刊霸屏是什么感觉？

【导读】

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尽管 Ti3C2Tx MXene 因其金属导电性和高加工性而成为催化、储能、电磁干扰屏蔽等许多应用领域的有前途的材料，但它在高温下的抗氧化性较差，使其在恶劣环境下的应用具有挑战性。

本文报告了一种具有提取膨润土 (EB) 纳米片的空气稳定的Ti3C2Tx基复合材料。在这种情况下，氧分子被显示优先吸附在 EB 上。由于吸附的 O2 和Ti3C2Tx之间的 p-d 轨道杂化减弱，EB 上的氧饱和吸附进一步抑制了更多的氧分子吸附在Ti3C2Tx表面，这是由Ti3C2Tx /EB 界面耦合引起的。因此，该复合材料能够在空气或潮湿环境中耐受高退火温度（400°C 以上几个小时），表明在恶劣条件下的抗氧化性能得到极大改善。上述发现与通过不同合成路线获得的Ti3C2Tx的终止率无关。该复合材料用作太赫兹屏蔽材料，即使在高达 600 °C 的高温处理后仍保持其屏蔽能力，而原始Ti3C2Tx完全氧化，没有太赫兹屏蔽能力。还展示了焦耳加热和热循环性能。

文献链接：Liu, N., Li, Q., Wan, H. et al. High-temperature stability in air of Ti3C2Tx MXene-based composite with extracted bentonite. Nat Commun 13, 5551 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-33280-22二维过渡金属碳化物和氮化物的 MXene 家族已经包括约 50 个具有不同原子层数、化学计量组成和固溶体、原子的平面内或平面外排序以及各种表面终止的基团。MXenes 已显示出使其对从能源存储到电子和医学等应用具有吸引力的特性。尽管这种成分的可变性允许微调 MXene 的特性，但由于存在多种轻元素（例如 H、C、N、O 和 F）非常接近，因此在 MXene 的分析过程中也带来了挑战。

本文作者使用超低能二次离子质谱法展示了具有原子分辨率的 MXenes 单粒子及其母 MAX 相的深度剖析。作者直接检测碳亚晶格中的氧，从而证明碳氧化物 MXenes 的存在。作者还确定了相邻表面终止层的组成，并显示了它们之间的相互作用。对金属亚晶格的分析表明，Mo2TiAlC2 MAX 表现出完美的面外有序性，而 Cr2TiAlC2 MAX 在内部过渡金属层中表现出 Cr 和 Ti 之间的一些混合。作者的结果展示了开发的二次离子质谱技术在探测具有单原子层精度的层状和二维材料的组成方面的能力。

文献链接：Michałowski, P.P., Anayee, M., Mathis, T.S. et al. Oxycarbide MXenes and MAX phases identification using monoatomic layer-by-layer analysis with ultralow-energy secondary-ion mass spectrometry. Nat. Nanotechnol. (2022). https://doi.org/10.1038/s41565-022-01214-03随着电磁污染的增加，电磁干扰（EMI）屏蔽材料引起了广泛关注，在可视化窗口、航空航天设备和可穿戴设备中的应用需要具有高透明度和灵活性。然而，在保持出色透光率的同时实现高性能 EMI 屏蔽仍然是一个挑战。

本文中，一种夹层复合材料是通过在透明木材（TW）的芯材上涂覆银纳米线（AgNW）@MXene 构建的，在可见光范围内的最大透射率为 28.8%，纵向拉伸强度为 47.8 MPa。在 X 波段（8-12.4 GHz）下，平均 EMI 屏蔽效率可以达到 44.0 dB，这归因于 TW 层微通道内电磁波的多反射以及 AgNW 和 MXene 之间的界面极化引起的吸收屏蔽增加。同时，本文提出的方法可以方便地生产大规模的EMI屏蔽膜，这为开发具有广泛应用的先进EMI屏蔽材料提供了灵感。文献链接：Transparent and Flexible Electromagnetic Interference Shielding Materials by Constructing Sandwich AgNW@MXene/Wood Composites https://doi.org/10.1021/acsnano.2c071114导电聚合物有许多先进的应用，但仍然有一个重要的目标是开发一种通用且直接的策略，以使用典型的导电聚合物，例如聚吡咯、聚苯胺或聚 (3,4-乙烯二氧噻吩）。

本文报告了一种蛋白质结晶介导的自强化策略，结合合理的光化学设计来制造可印刷的导电有机水凝胶。这种有机水凝胶是通过吡咯和明胶蛋白在数十秒内快速且正交可控的光聚合而一步制备的。所制备的导电有机水凝胶通过阴影掩模光刻和 3D 挤出技术被图案化并打印成复杂的结构。温和的光催化体系使过渡金属碳化物/氮化物 (MXene) 组分在氧化制备过程和储存过程中具有高稳定性。控制水蒸发可促进所制备的有机水凝胶中的明胶结晶，从而在不引入客体功能材料的情况下显着增强其在宽温度范围内的机械性能和稳定性以及对连续摩擦处理的耐久性。此外，这些有机水凝胶具有商业电磁屏蔽、导热性能以及温度和光响应性。为了进一步证明这种简单策略和制备的有机水凝胶的优点，棱镜阵列作为概念验证被打印出来并应用于制造可穿戴摩擦电纳米发电机。与未干燥和平坦的样品相比，这种自强化工艺和 3D 打印性能可以大大提高它们的电压、电荷和电流输出性能。

MBene

二维金属硼化物(MBene)是一个新的二维过渡金属硼化物家族，MBene的合成是通过使用HF或Li -HCl刻蚀MAB相获得（其中M为过渡金属,如Cr、Mo、W、Fe、Mn等; A为Al或In ; B为硼）[1]。

从MAB相中刻蚀出来的MBenes具有如下的优良性能：（1）具有原子尺寸；（2）硼的缺电子性、电负性，导致优良的物化性能；（3）具有良好的结构稳定性和良好的导电性；（4）具有优异的电催化性能；种类：到目前为止，MBene的制备已经取得了一些尝试，与MXene的报道相比，这显然是稀少的，主要包括：Cr2B2、Ti2B、MoB、 Mo1.33B、CrB、Mo2B2等。

关于MBene材料的研究仍处于起步阶段，但是它本身优异的性能能被应用于储能、电催化、生物治疗、电子、光电子、能源器和磁性器件等方面[2]。此外，大量的研究报道通过理论计算也证实了MBene材料在上述领域中的应用。在现有的报道中，Mo2B2和Fe2B2在锂离子电池中表现出优异的电催化性能；Mo2B2和Cr2B2在电催化还原CO2方面具有较高的选择性；RuB2能降低N2的电催化还原电位。

虽然目前没有关于MBene在锂硒电池中的应用报道，但是将在未来引起广泛的研究关注。同时，MBene材料也将成为极具竞争力的候选材料，逐渐得到公众的认可。

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