新型二维材料MXene将“大有可为”

MXene是一种新型的二维材料,由金属碳化物或氮化物组成。其由于具有出色的柔韧性、良好的电子传导性、优异的机械性能,是最常用的柔性电极材料之一。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,发表了关于高熵MXene在能源存储与催化应用领域的展望文章,介绍了高熵MXene相关的重要研究进展,并展望了高熵MXene的研究方向与未来可能的研究范式。相关文章发表在《科学通报》上。多功能应用方向。大连化物所供图 MXene在能源、传感、催化和生物医学等领域有着广泛的应用前景。自2011年发现以来,在能源存储和催化等领域开展了大量理论研究和实验工作,研究也由最初的表面功能化简单调控,逐渐过渡到MXene晶体结构中过渡金属调控等精细工作,以期进一步提高MXene使用性能,并发掘其更大应用潜力。 高熵合金中含有5个以上主要元素,熵增效应使其常常具有独特且意想不到的性能。受高熵合金启发,研究人员试图将高熵概念融入MXene中,通过在......阅读全文

新型二维材料MXene将“大有可为”

  MXene是一种新型的二维材料,由金属碳化物或氮化物组成。其由于具有出色的柔韧性、良好的电子传导性、优异的机械性能,是最常用的柔性电极材料之一。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队,发表了关于高熵MXene在能源存储与催化应用领域的展望文章,介绍了高熵MXene相关的重要研究进展,

兰州化物所二维MXene材料用于镁电池电极研究取得进展

  二维Ti3C2Tx MXene材料因在超级电容器、锂离子电池和钠离子电池中表现出优异的导电性和高体积容量而备受关注。镁离子电池因价格低廉、安全性能好且理论体积能量密度大,已成为最有前景的锂离子电池代替品之一。理论预测纯Ti3C2有较强的Mg2+存储性能。但迄今为止,实验上还不能合成不带表面官能团

宁波材料所合成半导体型类MXene二维过渡金属碳化物材料

  随着柔性透明电子技术的兴起,二维半导体材料近年来备受关注,特别是直接带隙特性使得这些二维结构有望应用在光电子学领域。在过去十年里,研究者们已相继发展出MoS2和磷烯等典型的具有直接带隙的二维半导体材料。然而,MoS2的带隙是层数依赖性的,直接带隙仅能在单层结构中实现,而磷烯在空气环境中的化学性质

研究人员在二维MXene材料的水环境行为研究中取得进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室陈长伦课题组研究了二维MXene材料在水环境中的胶体行为,取得了创新成果,相关研究发表在美国化学会环境类期刊《环境科学技术》(Environmental Science & Technology)上。  二维MXene材料因其

二维MXene柔性膜用于超级电容器取得进展

西安交通大学电子科学与工程学院电子陶瓷与器件教育部重点实验室、陕西省先进储能电子材料与器件工程研究中心阙文修教授团队利用价格低廉、来源广泛但具有优越柔韧性的一维细菌纤维素作为改性材料,并利用NaOH作为插层剂和碱处理剂,辅助低温退火工艺定向调控二维MXene表面官能团成分,以?Na和?O官能团取代?

二维TMO/MXene异质结构实现高性能柔性电致变色

  东华大学/BU/MIT  《Nat. Commun.》:二维TMO/MXene异质结构实现高性能柔性电致变色  通讯作者:Yuxuan Cosmi Lin*,王宏志*,Xi Ling*单位:东华大学,波士顿大学,麻省理工学院电致变色材料可以在外加电场作用下与嵌入离子发生氧化还原反应,从而可逆地改

我国学者在二维MXene生物医学应用领域取得系列重要进展

  近期,中国科学院上海硅酸盐研究所陈雨研究员和施剑林研究员带领的研究团队(介孔与低维纳米材料课题组)开展了二维MXene的多种类可控合成以及针对肿瘤诊疗的生物医学应用的系统研究工作,这些工作涉及MXene本身的酶催化降解、MXene的体内外细胞吞噬行为、对多区近红外光的响应、高效的光热肿瘤治疗、诊

大连化物所袁开军团队揭示MXene电子声子表面散射效应

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。  二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能

兰州化物所MXene无溶剂纳米流体润滑材料研究获进展

  润滑是减少摩擦、降低或避免磨损的有效手段。液体润滑剂在苛刻工作环境中的润滑功能会逐渐失效,而固体润滑剂在磨损后难以及时修复和快速补充。因此,亟需研发兼具液体润滑剂和固体润滑剂优势的新型润滑材料,以满足当前对润滑材料多功能、高性能及多工况适用性的迫切需求。  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国

研究团队在全新卤素MXene材料创制研究中取得进展

  MXene是近年来发现的一类新型二维层状碳/氮化物,其独特的二维层状结构、可调谐的表面化学性质和导电性使其在储能、催化、电磁吸收/屏蔽、复合材料、传感器等领域展现出良好的应用前景。MXenes通常通过选择性刻蚀Mn+1AXn相前驱体的A原子层制得,其化学通式为Mn+1XnTx。理论研究表明,MX

大连化物所揭示MXene电子声子表面散射效应

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。  二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能

大连化物所揭示MXene电子声子表面散射效应

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室分子光化学动力学研究组研究员袁开军团队,利用飞秒时间分辨光谱,实现了对复合结构的二维过渡金属碳化物的动力学探测,发现其尺寸效应在电子-声子散射过程中具有重要作用。  二维金属纳米材料的厚度小于载流子的平均自由程时,尺寸效应可能在载流子界面运输和能

大化所二维金属碳化物基储能材料研究取得新进展

  近日,我所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员团队通过在KOH溶液中震荡处理二维金属碳化物纳米片(MXene),成功制备层间距扩大的碱化MXene纳米带,并发现其具有优异的储钠和储钾性能。相关研究成果发表在《纳米能源》(Nano Energy)杂志上(DOI: 10.1016/

新型二维材料可缓解香榧“铅毒”

 香榧树及果实 。(吴家胜供图) 近日,浙江农林大学国家重点实验室教授吴家胜团队在《危险材料杂志》刊发题为“迈科烯提高香榧对铅胁迫的耐受性”的研究论文,较为系统地阐明了新型二维材料MXene(迈科烯)缓解香榧“铅毒”的作用机制。 MXene 是一类新型的具有类石墨烯结构的二维材料,由过

二维金属碳化物纳米片衍生物研究取得新进展

  近日,中科院大连化物所吴忠帅研究员带领二维材料与能源器件研究团队发展了一种同时氧化和碱化的新策略,一步法实现了二维金属碳化物纳米片(Ti3C2 MXene)向超薄钛酸钠或钛酸钾纳米带的转变,发现其具有优异的储钠和储钾性能。相关研究成果发表在美国化学会纳米期刊上。  MXene是一类新型二维金属碳

我国学者以MXene材料成功制备直接带隙半导体型ScCxOH材料

  随着柔性透明电子技术的兴起,二维半导体材料近年来备受关注,特别是直接带隙特性使得这些二维结构有望应用在光电子学领域。在过去十年里,研究者们已相继发展出MoS2和磷烯等典型的具有直接带隙的二维半导体材料。然而,MoS2的带隙是层数依赖性的,直接带隙仅能在单层结构中实现,而磷烯在空气环境中的化学性质

研究揭示强磁场下二维材料合成制备

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所功能材料研究室研究员朱雪斌课题组在强磁场下二维材料合成制备方面取得新进展,采用强磁场水热法合成了1T-MoS2和Ti3C2 MXene异质结构,相关工作以2D/2D 1T-MoS2/Ti3C2 MXene Heterostructure with

电工所在高性能MXene基锂离子电容器研究中获进展

  近日,中国科学院电工研究所马衍伟团队在高性能MXene复合材料制备、MXene基锂离子电容器研制方面取得新进展,相关研究成果发表在《先进功能材料》上。  MXene作为一种新型二维过渡金属碳化物,具有与石墨烯类似的结构特点,在储能领域得到广泛研究。然而,MXene本身比容量低,因此构建合理的纳米

新型电化学传感器|肿瘤外泌体检测研究新进展

  外泌体作为一种直径约30-150 nm的脂质双层膜囊泡,几乎所有的细胞均可分泌,广泛分布于人体体液中。外泌体携带着起源细胞的多种物质,如膜蛋白、核酸、脂质等,在肿瘤的发生、发展和转移中起着至关重要的作用,是早期癌症临床诊断中的一类重要标志物。电化学方法具有稳定性强、灵敏度高、易操作等特点,使其在

MXene基高比能超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅与中科院金属研究所研究员王晓辉团队合作,采用二维金属碳化物MXene为负极,碳纳米管为正极,具有氧化还原活性的对苯二酚为正极电解液添加剂,构建了氢离子“摇椅”式高比能超级电容器,相关成果发表在《美国化学会-纳米》(ACS Na

哈尔滨工程大学闫俊教授课题组AFM最新进展

  通过原位锌模板诱发构筑三维多孔抗氧化MXene/RGO复合材料及其超电容性能研究  【引言】作为一种新型的类石墨烯材料,MXene由于其独特的结构和可调控的表面化学特性引起了人们广泛的关注。同时,MXene也表现出大量的优点,如超高的电导率(15100 S·cm-1),强亲水性和优异的力学性能等

新研究提出“化学剪刀”编辑层状材料结构新策略

3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(

中科院宁波材料所提出“化学剪刀”编辑层状材料结构策略

3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(

科学家发展出路易斯酸熔盐合成MXene的通用方法

  4月13日,Nature Materials 在线发表了中国科学院宁波材料技术与工程研究所在MXene材料合成和储能领域的最新研究成果“A general Lewis acidic etching route for preparing MXenes with enhanced electroc

新研究构筑1024高像素密度光电探测器阵列

4英寸晶圆的图案化Ti3C2Tx薄膜(金属所供图)  在电子和光电器件中,二维过渡金属碳化物和氮化物MXene被公认为具有重要应用潜力。中国科学院金属研究所(以下简称金属所)沈阳材料科学国家研究中心的科研人员与国内多家单位科研团队合作,提出一种具有微米级分辨率的晶圆级MXene薄膜图案化方法,并构筑

魔方“转”出新材料

诞生于工美学院的魔方,不仅数学家对之情有独钟,现在,材料学家也因为魔方找到研究思路。中科院宁波材料技术与工程研究所(简称宁波材料所)黄庆团队,通过以“化学剪刀”辅助的化学插层策略,为精确调控MAX相和MXene材料的原子构筑提供新路径,丰富了目标物质的元素组成和微观结构。3月17日,相关研究以《“化

新型天然橡胶复合材料领域连续取得重要进展

科技日报记者 王祝华 实习生 曲怡臻 通讯员 谢翔天然橡胶是重要的工业弹性原料,其优异的综合性能使其具有不可替代性,研发新型天然橡胶复合材料是延伸其应用领域、拓展其应用范围的有效途径。8月25日,记者从中国热带农业科学院获悉,该院加工所在新型天然橡胶复合材料领域近期连续取得重要进展。高性能复合导电纤

新研究构筑1024高像素密度光电探测器阵列

4英寸晶圆的图案化Ti3C2Tx薄膜(金属所供图)在电子和光电器件中,二维过渡金属碳化物和氮化物MXene被公认为具有重要应用潜力。中国科学院金属研究所(以下简称金属所)沈阳材料科学国家研究中心的科研人员与国内多家单位科研团队合作,提出一种具有微米级分辨率的晶圆级MXene薄膜图案化方法,并构筑了1

新型表面增强拉曼散射检测平台问世!

安徽理工大学力学与光电物理学院青年教师蓝雷雷与东南大学物理学院邱腾课题组合作,制备出两种类型的二维碳化钒(V4C3和V2C)MXenes材料,并证明这种材料可以作为性能优异的表面增强拉曼散射(SERS)平台,其中V4C3作为SERS活性材料首次报道。相关研究成果发表于《美国化学会-应用材料与界面》。

击败石墨烯-新材料之王将易主?

  2019年的Nature、Nature Chemistry、JACS等顶刊中,新型纳米材料表现优异,其中金属有机骨架材料(MOF)、石墨炔(GDY)、金属碳化物/氮化物(MXene)和黑磷(BP)材料作为当中的佼佼者,得到了越来越多的关注。  翻红明星  MOF  MOF是Metal Organ