MXene

伊斯坦堡大学Ali Zarrabi等讨论了与自修复石墨烯和MXene基复合材料的相关应用和性能的最新进展，重点侧重于关键挑战和未来前景。

我们提出了一种可扩展且成本低的策略，以通过湿法纺丝和随后的原位还原工艺制备敏感且机械稳定的柔性Ti3C2Tx MXene@graphene氧化物/Au纳米簇(MG/AuNCs)纤维SERS衬底。

当MXene和氧化石墨烯(GO)的起始进料质量比为1:8 (MGA1:8)时，生成的MGA在AgI半导体生长后具有最优异的PEC性能，优于其单体(Ti3C MXene和GO)和其他起始进料质量比的MGAs。这种基于MGA1:8/AgI异质结的PEC传感器随着S2-浓度的增加，PEC响应显著增强。相应的，该方法线性范围为5 nM-200 μM，检测下限为1.54 nM (S/N = 3)，具有独特的选择性。

GO和MXene片层上官能团的快速分离诱导膜中形成多孔导电网络，从而有利于对入射电磁波的有效屏蔽。在厚度较薄的15 μm时，可获得76422 dB cm2 g-1的最佳绝对屏蔽效果值。。更重要的是，MXene上官能团的有效去除显著提高了膜的抗氧化性，使其具有优异的EMI屏蔽性能耐久性(12个月)。

本综述中，我们首先介绍了仿生石墨烯、MXene纳米复合薄膜的制备方法。然后，总结和讨论了具有代表性的几种组装策略。同时，讨论了仿生石墨烯、MXene纳米复合薄膜在电磁屏蔽和导热等领域的应用。最后，我们展望了仿生石墨烯、MXene纳米复合薄膜所面临的机遇与挑战，以促进其在未来科学研究中的发展和应用。

电子器件小型化、集成化发展影响着高分子复合材料转向多功能化研究。在聚合物中构建连续的三维功能网络，已被证明是能够实现复合材料多功能提升的有效策略。上海大学丁鹏研究员课题组通过简便的软模板-分散浸涂法，构建出连续的MXene/石墨烯功能网络，获得的复合材料同时具有出色的电磁干扰屏蔽(EMI SE为43.3 dB)和热管理性能(导热增强率为1118%)，并且表现出优化的相变(相对焓效率多次循环后保持在83%)、动态热响应行为(储能模量约为6240 MPa)和机械性能(杨氏模量提升4倍)。这种制备方法在实现材料多功能化的同时，也具有能够实现大尺度设计、样品定制、易于规模化的独特优势。

研究提出通过直接墨水书写 (DIW) 技术展示了具有可定制性和形状适应性的轻质、弹性和导电MXene支架的三维 (3D) 打印。通过添加氧化石墨烯 (GO) 微凝胶来优化 MXene 墨水的流变性和可印刷性，确保印刷架构的自支撑能力以及良好的结构完整性和连接性。而且，结构设计的灵活性和构象的可调节性为优化印刷的 MXene/还原氧化石墨烯 (RGO) 支架的综合性能提供了独特的优势。

MXene材料是一类具有二维层状结构的金属碳/氮化物（transition metal carbide/nitride）,其化学通式为Mn+1XnTX, 其中(n = 1–3)，M代表早期过渡金属，如Ti、Zr、V、Mo等；X代表C或N元素，Tx为表面基团，通常为-OH,-O,-F和-Cl。它最初于2011年出现，由于MXene材料表面有羟基或末端氧，它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。在超级电容器、电池、电磁干扰屏蔽和复合材料等中得到越来越广泛的应用。由于过渡金属原子与碳或氮原子以分层方式排列的结构结构，使MXene享有非凡的成分多样性和可调节的性能。这可能是迄今为止已知的最大的2D材料家族。MXene材料无疑已经成为材料学中最热门的材料之一了。

该团队报告并研究了一种新的引发剂（m-MXene），它具有引发一系列乙烯基单体自由基聚合的能力。羟基自由基与蚀刻剂 (HF) 的浓度呈正相关。基于这一发现，通过一步混合 m-MXene 与阳离子单体 DMAEA-Q 来制造混合水凝胶。在材料制备方面，充分利用了多层 MXene 的多重作用，无需修改，避免了电气性能的妥协。在分子设计方面，充分利用了MXene的固有特性，通过合理的分子设计，在简单的系统中实现了卓越的综合性能。

新型2DTi3C2Tx MXene材料在超级电容器领域得到了广泛的研究。但是，由于Ti3C2Tx膜的紧密自堆叠现象，电化学性能受到了损害。因此，本文，西安交通大学Tiezhu Guo （第一作者）与周迪教授等研究人员在《Small》期刊发表论文，研究合成的柔性自支撑Ti 3 C 2 T x /石墨烯复合膜可有效缓解这一固有缺点。

MXene独特的层状结构以及较高的比表面积、优异的表面亲水性和丰富的活性位点使其本身可以被用作染料分子的吸附剂。通过理论和试验研究，MXene在染料废水处理领域的应用取得了一定的进展。