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  鄭州大學(xué)申長(zhǎng)雨院士和劉春太教授團(tuán)隊(duì)近日在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊上發(fā)表了題為“Flexible MXene/Silver Nanowires-based Transparent Conductive Film with Electromagnetic Interference Shielding and Electro-photo-thermal Performances” 的研究論文。論文的第一作者為鄭州大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心2018級(jí)博士研究生周兵，通訊作者為鄭州大學(xué)馮躍戰(zhàn)副教授和申長(zhǎng)雨教授。

圖1. MXene/AgNW-PVA透明電磁屏蔽薄膜的制備示意圖

  透明導(dǎo)電薄膜（TCFs）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于觸摸屏、太陽(yáng)能電池、發(fā)光器件、智能窗戶、液晶顯示器等領(lǐng)域。然而，隨著柔性電子設(shè)備和無(wú)線通訊的快速發(fā)展，人們對(duì)TCFs的性能要求越來(lái)越高，不僅作為設(shè)備的顯示屏，而且還要充當(dāng)電磁屏蔽材料，保護(hù)精密設(shè)備免受電磁波的干擾和輻射。目前，銦硒氧化物（ITO）是市場(chǎng)上最為流行的透明電磁屏蔽材料，但是其固有的脆性以及銦的稀缺限制了它的應(yīng)用范圍。各種導(dǎo)電材料包括碳納米管、石墨烯片、金屬納米線或網(wǎng)格等作為ITO的替代材料，已經(jīng)在透明電磁屏蔽領(lǐng)域被廣泛研究。但是高效透明的電磁屏蔽材料一直是探究的熱點(diǎn)話題。最近，過(guò)渡金屬碳化物/碳氮化物（Ti₃C₂T_x MXene）作為一種新型的二維導(dǎo)電納米材料，其具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和豐富的表面官能團(tuán)，在電磁屏蔽領(lǐng)域受到了巨大的青睞。MXene在電磁屏蔽方面已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，但僅僅依靠MXene本身來(lái)實(shí)現(xiàn)高效透明的屏蔽性材料也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

  因此申長(zhǎng)雨院士和劉春太教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)噴涂-旋涂-熱壓轉(zhuǎn)移相結(jié)合的方法制備一種基于MXene和AgNW柔性多功能透明的電磁屏蔽材料，其具有優(yōu)異的光電性能和電磁屏蔽性能，同時(shí)還表現(xiàn)出電熱和光熱響應(yīng)。

本文亮點(diǎn)： 

• 二維MXene和一維AgNW的有效結(jié)合，構(gòu)建出高效的二維/一維雜化導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，賦予TCFs良好的光電性能和電磁屏蔽效率。

• 聚乙烯醇（PVA）溶液浸入并固定了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高了導(dǎo)電材料與基體的界面粘合力，使TCFs擁有優(yōu)異的耐彎折性和耐刮擦性。

• 雜化導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的高電導(dǎo)率和局部表面等離子體共振分別使TCFs具有優(yōu)異的焦耳加熱性能和光熱轉(zhuǎn)換性能。 

  該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(51903223和U1604253)，中國(guó)博士后科學(xué)基金(2018M642781)，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2019YFA0706802)的資助。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c09020