一、文章概述

MXene/聚合物復(fù)合材料因其高導(dǎo)電性和電磁干擾(EMI)屏蔽、儲(chǔ)能和催化等廣泛的應(yīng)用而受到了廣泛的關(guān)注。然而，由于MXenes在普通聚合物中分散的困難，制備具有高電導(dǎo)率和令人滿意的EMI屏蔽性能的MXene/聚合物復(fù)合材料具有挑戰(zhàn)性，特別是在低MXene負(fù)載的情況下。這篇文章報(bào)道了在Pickering乳液中使用分散聚合制備MXene/聚合物顆粒，并證明了這些復(fù)合粉末可以作為EMI屏蔽性能優(yōu)異的MXene/聚合物復(fù)合薄膜的原料。以Ti3c2Tz納米片作為代表的MXene，用三種不同的單體制備了裝甲粒子。通過(guò)x射線光電子能譜和掃描電子顯微鏡證實(shí)了粒子表面納米片的存在。將聚合物Tg以上的裝甲顆粒熱壓，得到Ti3C2Tz/聚合物復(fù)合薄膜；由于顆粒原料模板的納米片網(wǎng)絡(luò)，薄膜具有導(dǎo)電性。這篇文章中的研究，為制備低MXene載荷下的MXene/聚合物復(fù)合薄膜提供了一種新的方法。

二、圖文導(dǎo)讀

圖1.概述Ti3C2Tz聚合物顆粒制備方法，用于制備高導(dǎo)電性、快速射頻加熱和良好的電磁屏蔽性能的MXene-聚合物復(fù)合薄膜。

圖2.ti3C2Tz納米片：(A)真空輔助過(guò)濾膜的XRD；(B)分散材料的TEM；(C)分散的AFM(inset顯示Ti的厚度)。(D)Ti3C2Tz凍干樣品的掃描電鏡。

圖3.Ti3C2/苯乙烯(A)乳液和(B)裝甲顆粒的光學(xué)顯微鏡圖像和瓶(內(nèi)嵌)的數(shù)字圖像。比例標(biāo)尺為100μm。

圖4.Ti3c2Tz/PS裝甲粒子的表征：(a，b)SEM圖像、(c)XPS測(cè)量譜和(d)XPS高分辨率Ti?2p譜。

圖5.Ti3C2Tz/聚苯乙烯復(fù)合膜的表征圖。

三、全文總結(jié)

綜上所述，在皮克林乳液中通過(guò)分散聚合合成Ti3C2Tz/ps裝甲顆粒，制備了低Ti3C2Tz負(fù)載、電導(dǎo)率高、快速射頻加熱速度、良好的EMI屏蔽能力的復(fù)合薄膜。采用nacl絮凝Ti3C2Tz納米片穩(wěn)定水單體乳液和Ti3C2Tz裝甲聚合物顆粒中液滴單體相的聚合。通過(guò)SEM、XPS和TgA驗(yàn)證了Ti3C2Tz/PS核心的?殼層結(jié)構(gòu)，這些顆粒的結(jié)構(gòu)對(duì)聚合物核心的Tg沒(méi)有顯著影響。在110°C下熱壓這些裝甲粒子產(chǎn)生導(dǎo)電性Ti3C2Tz/聚合物復(fù)合膜；掃描電鏡表征顯示了薄膜表面和截面的圓形特征，支持了由粒子模板的Ti3C2Tz納米片網(wǎng)絡(luò)的形成。通過(guò)XRD和XPS驗(yàn)證了納米片的化學(xué)結(jié)構(gòu)，表明缺乏氧化。Ti3C2Tz/PS薄膜的電導(dǎo)率為0.011S/cm，在135?150MHz的比頻范圍內(nèi)，具有快速的射頻加熱速率(13?15°C/s)。此外，這些厚度為5.19mm的結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜具有較高的EMISE，具有吸附主導(dǎo)的屏蔽機(jī)制。其他聚合物的使用可以控制加工的溫度。這種制備MXene/聚合物薄膜的粒子模板方法可以獲得復(fù)合膜中有序的MXene網(wǎng)絡(luò)，并克服了在熔體加工和溶液共混中觀察到的納米片聚集或重包裝的傾向，從而在低MXene負(fù)載下增強(qiáng)了電性能。此外，該方法避免了有機(jī)溶劑的使用，并擴(kuò)大了可獲得的MXene/聚合物組合物的范圍，用于各種和定制的應(yīng)用。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1021/acsami.1c16234

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