1. Yury Gogotsi等《AFM》：MXene基纖維、紗線和織物用于可穿戴儲能裝置
織物設(shè)備得益于新導(dǎo)電材料的發(fā)現(xiàn)和織物設(shè)備設(shè)計的創(chuàng)新。這些設(shè)備包括基于織物的超級電容器（TSCs），包括纖維、紗線和織物超級電容器，它們在為可穿戴設(shè)備供電方面具有實際價值。最近的綜述文章強調(diào)了TSCs的有限能量密度是一個重要的挑戰(zhàn)，要求新型電極材料具有比現(xiàn)有材料更高的導(dǎo)電性和理論電容。Ti3C2Tx是MXene家族的一員，由于其贗電容特性，在酸性電解液中以其金屬導(dǎo)電性和高容量電容著稱。在這些優(yōu)異性能的驅(qū)動下，最近的文獻報道了Ti3C2Tx與TSCs的集成方法，與非MXene基TSCs相比，其面積和體積電容顯著提高。此外，編織MXene基TSCs展示了可穿戴儲能裝置在紡織品中的實際應(yīng)用。最近，澳大利亞迪肯大學(xué)Genevieve Dion、美國德雷克塞爾大學(xué)Yury?Gogotsi和Joselito M.?Razal重點報道了用于生產(chǎn)MXene基纖維、紗線和織物的技術(shù)以及設(shè)備設(shè)計和性能指標(biāo)方面的進展。討論了在纖維/紗線/織物結(jié)構(gòu)中引入這種新材料所面臨的挑戰(zhàn)，這將有助于紡織設(shè)備在儲能應(yīng)用之外的發(fā)展。提出了MXene基可調(diào)機械、電氣和電化學(xué)性能纖維的發(fā)展機遇，這將是未來研究的方向。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/?10.1002/adfm.202000739
2. 《AFM》：二維碳化鈦（Ti3C2Tx）在適應(yīng)式人工晶狀體設(shè)計中的應(yīng)用
雖然人工晶狀體（IOL）被用來恢復(fù)白內(nèi)障患者的視力，但由于沒有臨床可用的晶狀體能夠有效地模擬眼睛自然晶狀體的調(diào)節(jié)功能，因此它們的發(fā)展受到限制。二維過渡金屬碳化物和/或氮化物（MXenes）的光電特性，包括高導(dǎo)電性、光學(xué)透明性、柔韌性、生物相容性和親水性，表明其在可調(diào)節(jié)人工晶狀體中具有潛在的應(yīng)用價值。英國布萊頓大學(xué)Susan?Sandeman提出使用Ti3C2Tx（MXene）作為透明導(dǎo)電電極，以改變光功率。合成了Ti3C2Tx，并在疏水性丙烯酸酯人工晶體上進行了旋涂，獲得了0.2-1.0 kΩsq-1范圍內(nèi)的片狀電阻，在可見光區(qū)域的透射率為50-80%。涂層晶狀體對人晶狀體上皮細胞和單核細胞無細胞毒性和炎癥反應(yīng)。利用固體載體上Ti3C2Tx涂層間的液晶（LC）層制備了可調(diào)焦距測試池。通過外加電場，液晶層的分子重新定向，當(dāng)通過測試單元觀察的物體出現(xiàn)在焦點內(nèi)外時，會導(dǎo)致光功率的變化。這項研究通過演示可逆、控制、可調(diào)的焦點，是使用Ti3C2Tx的調(diào)節(jié)性人工晶狀體設(shè)計的第一步。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000841
3. 《AFM》：MXene中的電容與贗電容存儲
電化學(xué)電容器中的MXene電極有一個獨特的行為，即電容性和贗電容性取決于電解液。日本國家先進工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所Yasunobu?Ando為了更好地理解它們的電化學(xué)機理，采用了基于密度泛函理論和隱式溶劑化模型（稱為三維參考-相互作用-位置模型）的第一性原理計算。從其電子態(tài)來看，水化殼阻止了MXene與插層離子之間的軌道耦合，從而形成雙電層和電容行為。然而，一旦陽離子部分脫水并吸附到MXene表面，由于陽離子態(tài)與MXene態(tài)的軌道耦合，特別是對于表面終止基團，電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生并導(dǎo)致贗電容行為。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000820
4. 《AFM》：用于儲能和催化的i-MXenes
2017年，一個新的平面內(nèi)、化學(xué)有序的四元MAX相系列，即i-MAX被報道。第一個i-MAX相（Mo2/3Sc1/3）2AlC由于在Mo占主導(dǎo)地位的M層中存在化學(xué)有序Sc，并且在蝕刻時有助于Al和Sc的去除，從而產(chǎn)生具有有序度的2D i-MXene，Mo1.33C，引起了廣泛的研究關(guān)注。i-MXene具有33.2μΩm-1的極低電阻率和約1150 F cm-3的高體積電容。這一發(fā)現(xiàn)之后，合成了迄今為止32個i-MAX相和5個i-MXene，后者顯示出潛在的應(yīng)用前景，包括但不限于儲能和催化。林雪平大學(xué)Bilal Ahmed和Johanna Rosen綜述了i-MAX相和i- MXene的基本研究及其在超級電容和催化中的應(yīng)用。此外，還介紹了Mo1.33C的離子插層和刻蝕后處理的最新研究結(jié)果。電荷儲存性能也可以通過形成MXene水凝膠和通過惰性氣氛退火來調(diào)節(jié)，惰性氣氛退火使MXene水凝膠具有約1635F cm-3的優(yōu)異體積電容。還展示了i-MXene家族在催化和儲能應(yīng)用方面的潛力，并強調(diào)了進一步開發(fā)和成功應(yīng)用于實際應(yīng)用的新的研究方向。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000894
5. 《AFM》：超穩(wěn)定MXene@Pt/SWCNTs納米析氫催化劑
開發(fā)納米或原子級鉑基析氫反應(yīng)（HER）電催化劑對于緩解鉑豐度低的問題具有重要意義。最近，沈陽材料科學(xué)國家研究中心王曉輝研究員提出了一個構(gòu)建層級鉑-MXene-單壁碳納米管（SWCNTs）異質(zhì)結(jié)構(gòu)用于HER催化的方案。在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，高活性的納米/原子尺度金屬鉑被固定在與導(dǎo)電SWCNTs網(wǎng)絡(luò)相連的Ti3C2Tx-MXene薄片（MXene@Pt）上。通過過濾含有MXene@Pt和SWCNTs的混合膠體懸浮液，構(gòu)建了層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)。利用MXene的親水性和還原性，在不添加還原劑和后處理的情況下，將Pt陽離子自發(fā)還原成金屬Pt，制備MXene@Pt膠體懸浮液。以膜的形式制備的分級HER催化劑在800小時的操作過程中表現(xiàn)出高穩(wěn)定性，相對于可逆氫電極（RHE），該催化劑具有在-50 mV時高達230 mA cm-3的體積電流密度，以及在-10 mA cm-2的電流密度下低至-62 mV的過電位。這種解決方案處理策略提供了一種簡單、高效、可擴展的方法來構(gòu)建穩(wěn)定、高效的HER催化劑。考慮到Pt-MXene-SWCNTs異質(zhì)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和構(gòu)效關(guān)系，其他MXene在電催化方面可能顯示出更大的潛力。
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