過渡金屬碳化物/氮化物(MXene)由于其金屬性電導率、高比表面積、典型的層狀結構、優(yōu)異的分散性和高贗電容特性使得其在電化學儲能、電磁屏蔽、催化和傳感等領域具有廣泛的應用前景。然而MXene表面豐富的含氧官能團極易造成其在環(huán)境中吸濕而造成氧化降解和性能衰退,這是目前MXene材料商業(yè)化應用的重要瓶頸之一。文獻報道的抗氧化劑處理、共價交聯策略和聚陰離子包裹策略雖然可以在一定程度上提高其環(huán)境穩(wěn)定性,但是穩(wěn)定劑的加入一方面會惡化MXene材料的高導電性,還會影響MXene材料和其他材料的兼容性。因此,在不惡化MXene固有性能的前提下,通過合理結構設計開發(fā)高耐久性MXene基功能材料具有重大意義。
近日,安徽工程大學鄭賢宏副教授團隊提出了一種高導電石墨烯包覆策略,基于此構筑了一種皮芯型異質結構石墨烯/MXene纖維氣凝膠,具有高效持久的電磁屏蔽性能、高疏水性、高導電性、高效油水分離特性和高溫隔熱性能。研究內容以“Interfused core-shell heterogeneous graphene/MXene fiber aerogel for high-performance and durable electromagnetic interference shielding”為題發(fā)表在中科院一區(qū)TOP期刊《Journal of Colloid and Interface Science》(影響因子:9.96)。
【一、皮芯型異質結構石墨烯/MXene纖維氣凝膠的構筑】
圖1.皮芯型石墨烯/MXene纖維氣凝膠的制備及其應用
【二、纖維氣凝膠的表征】
圖3.皮芯型石墨烯/MXene氣凝膠纖維SEM圖及EDS圖
【三、纖維氣凝膠的電磁屏蔽性能和機制】
圖4. 皮芯型石墨烯/MXene纖維氣凝膠電磁屏蔽性能及其屏蔽機制
【四、纖維氣凝膠的油水分離性能】
圖5.皮芯型石墨烯/MXene纖維氣凝膠油水分離性能
【五、纖維氣凝膠的隔熱性能】
圖6.皮芯型石墨烯/MXene纖維氣凝膠隔熱性能
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979722013911
論文第一/通訊作者簡介
鄭賢宏,男,工學博士,副教授,碩士生導師。美國The University of Texas at Dallas聯培博士,合作導師為美國工程院院士Ray Baughman教授。2019年6月入職于安徽工程大學,從事智能可穿戴器件的相關研究,主要包括柔性超級電容器、電磁屏蔽、應變和壓力傳感器等。在上述領域以第一作者/通訊作者在Journal of Materials Chemistry A、Nanoscale、ACS Applied Materials & Interfaces、Materials & Design、Journal of Colloids and Interface Science、Composites Part A等國際期刊發(fā)表SCI論文18篇,其中包括中科院大類1區(qū)SCI論文10篇,中科院大類1區(qū)ESI高被引論文1篇,1區(qū)SCI封面論文1篇,目前主持安徽省自然科學基金項目1項,擔任Advanced Functional Materials、Nano-Micro Letters、Journal of Materials Chemistry A、ACS Nano、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Journal of Cleaner Production、Advanced Materials Interfaces、iScience等10余個國際SCI期刊兼職審稿人。
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