MXene | 電池、腫瘤治療、柔性可穿戴等領(lǐng)域工作
1.?Advanced Functional Materials?(?IF?18.808?)：印刷可擴展的 Ti3C2Tx MXene 裝飾的 Janus 分離器，具有加速 Zn2+ 通量朝向穩(wěn)定的 Zn 陽極
最近，分離器的改造作為一種有效的策略已經(jīng)開花結(jié)果，以實現(xiàn)無枝晶的鋅金屬陽極。然而，到目前為止，所探索的途徑還不利于大規(guī)模生產(chǎn)，而且很少有人關(guān)注分離器調(diào)節(jié)的本質(zhì)。在此，通過在商用玻璃纖維（GF）的一側(cè)噴印MXene納米片，設(shè)計了一個可擴展的Ti3C2Tx MXene裝飾的Janus分離器。這樣得到的MXene-GF分離器具有豐富的表面極性基團、良好的電解質(zhì)潤濕性和高離子傳導性，這有利于均勻局部電流分布和促進鋅的成核動力學。值得注意的是，MXene-GF顯示出可調(diào)節(jié)的介電常數(shù)，其優(yōu)化值為53.5，提供了一個定向電場，以加速Zn-離子通量并排斥陰離子。因此，使用MXene-GF可以在對稱電池中實現(xiàn)無樹枝狀的鋅陽極，在1 mA cm-2時可以穩(wěn)定循環(huán)1180小時，在5 mA cm-2時可以穩(wěn)定循環(huán)1200小時。更令人印象深刻的是，使用Janus MXene-GF隔膜組裝的水系鋅離子電池全電池在5.0 A g-1條件下循環(huán)1000次后，實現(xiàn)了良好的容量保持率（77.9%）。這種具有可擴展性和有效性的策略為高性能金屬陽極提供了一個新的視角。
2.?Advanced Functional Materials?(?IF?18.808?)：氟功能化MXene QDs用于高開路電壓的近循環(huán)效率CsPbI3太陽能電池
由于CsPbI3無機過氧化物在串聯(lián)太陽能電池中具有理想的帶隙和良好的熱穩(wěn)定性，因此吸引了大量的關(guān)注。然而，CsPbI3過氧化物太陽能電池（PSCs）仍然表現(xiàn)出低效率和由于非輻射重組造成的高能量損失。在此，我們制備了功能化的Ti3C2Fx量子點（QDs），并選擇其作為界面鈍化劑來提高CsPbI3 PSCs的性能。系統(tǒng)的實驗結(jié)果顯示，Ti3C2Fx量子點主要在三個方面充當有效的鈍化劑。1）p型Ti3C2Fx QDs可以調(diào)節(jié)過氧化物薄膜的能級，為空穴轉(zhuǎn)移提供有效途徑；2）Ti3C2Fx QDs可以有效鈍化缺陷，減少界面非輻射重組；3）Ti3C2Fx QDs形成阻擋層，防止水的侵入，提高CsPbI3 PSCs的穩(wěn)定性。因此，經(jīng)過Ti3C2Fx QDs處理的冠軍CsPbI3 PSCs表現(xiàn)出20.44%的出色效率，開路電壓高達1.22V。同時，在環(huán)境空氣中儲存600小時后，沒有封裝的相應(yīng)器件保持了其初始效率的93%。
3.Advanced Science?(?IF?16.806?):?微流控3D打印的動態(tài)響應(yīng)性支架用于皮瓣再生
生物支架在隨機皮瓣再生方面具有廣闊的前景，但由于其血管化能力不足，在動態(tài)愈合過程中缺乏反應(yīng)性，實際應(yīng)用受到很大限制。在此，我們提出了一種新型的具有動態(tài)響應(yīng)通道的MX-HF（MX-HF）支架，通過使用微流控技術(shù)輔助的3D打印策略，促進血管化和皮瓣再生。受益于MX-HF支架中MXene納米片的光熱轉(zhuǎn)換能力和聚(NIPAM)水凝膠的溫度響應(yīng)能力，它們顯示出近紅外（NIR）響應(yīng)的收縮/膨脹行為，這有利于細胞從周圍環(huán)境滲透到支架通道。此外，通過將血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）納入水凝膠基質(zhì)以實現(xiàn)可控輸送，MX-HF支架可以在近紅外照射下實現(xiàn)促進內(nèi)皮細胞的增殖、遷移和促血管生成作用。在體內(nèi)進一步證明，NIR反應(yīng)性VEGF@MX-HF支架可以通過促進血管生成、減少炎癥和減弱皮瓣的凋亡來有效改善皮瓣的存活率。因此，我們認為這種反應(yīng)性MX-HF支架是臨床隨機皮瓣再生以及其他不同組織工程應(yīng)用的有前途的候選材料。
4.?ACS Nano?(?IF?15.881?):?用于增強和協(xié)同聲動力腫瘤納米治療的二維 MXene 原位納米聲敏劑生成
盡管聲動力療法（SDT）具有組織穿透深度高、無電離輻射、成本低等優(yōu)點，但仍存在活性氧（ROS）量子產(chǎn)率低、傳遞效率有限、聲敏劑潛在毒性大等問題。與直接將聲敏劑送入腫瘤組織進行SDT不同，本工作報告了制造二維（2D）納米聲敏劑/納米催化劑（Ti3C2/CuO2@BSA），通過對腫瘤微環(huán)境的反應(yīng)，原位生成納米聲敏劑，實現(xiàn)高性能和協(xié)同的聲動力/化學動力腫瘤治療。二維Ti3C2 MXene上的CuO2納米顆粒在酸性腫瘤微環(huán)境中實現(xiàn)了H2O2的原位生成，用于氧化Ti3C2以產(chǎn)生TiO2納米致敏劑，同時，碳基質(zhì)在氧化后增強了電子（e-）和空穴（h+）的分離，進一步增強了SDT的功效。在聲動力過程中的超聲照射也增強了Cu引發(fā)的Fenton-like反應(yīng)，以產(chǎn)生更多的ROS來協(xié)同聲動力腫瘤治療。實驗結(jié)果證實并證明了化學動力和聲動力納米療法在體外和體內(nèi)的協(xié)同治療效果。正如RNA測序所證明的那樣，化學動力和聲動力協(xié)同治療的抗腫瘤機制與氧化磷酸化、ROS生成和細胞凋亡的上調(diào)有關(guān)。因此，這項工作提供了一個獨特的范式，即二維MXene起源的原位納米增敏劑生成，用于增強和協(xié)同的聲動力腫瘤納米治療。
5.?Small?(?IF?13.281?)：用ZnTCPP修飾的Ti3C2TX MXene具有捕集細菌的能力和增強的可見光光催化抗菌活性
光輔助抗菌治療是一種很有前途的抗生素治療替代方法，因為它具有很高的抗菌效果，而且沒有細菌抗藥性。最近的研究主要集中在利用近紅外光的照射，通過利用高熱和自由基氧的協(xié)同效應(yīng)來殺死細菌。然而，由可見光激發(fā)的光催化抗菌療法更加方便實用，特別是對于傷口。在此，我們設(shè)計并制造了一種可見光反應(yīng)的ZnTCPP/Ti3C2TX的有機無機混合體，用于治療細菌感染，在10分鐘內(nèi)對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌效率分別達到99.86%和99.92%。卟啉金屬復合物ZnTCPP組裝在Ti3C2TX MXene表面，以靜電方式捕獲細菌，Ti3C2TX和ZnTCPP之間形成的肖特基結(jié)促進了可見光的利用，加速了電荷分離，并增強了光生電荷的流動性，最終提高了光催化活性。由于ZnTCPP/Ti3C2TX具有出色的捕菌能力和光催化抗菌作用，暴露在可見光下的ZnTCPP/Ti3C2TX在體外和體內(nèi)都具有良好的抗菌性能。因此，已被證明具有良好的生物相容性和增強傷口愈合的有機無機材料在生物光催化、抗菌治療以及無抗生素的傷口治療方面有很大潛力。
6.?Chemical Engineering Journal?(?IF?13.273?)?:?具有高靈敏度的生物相容性和透氣全纖維壓阻傳感器，用于人體生理運動監(jiān)測
柔性壓力傳感器因其在可穿戴電子產(chǎn)品、個人健康監(jiān)測、疾病診斷和智能電子皮膚（E-skin）等方面的各種潛在應(yīng)用而引起了極大的關(guān)注。然而，制備具有高柔韌性、輕質(zhì)、透氣性、良好的生物相容性和優(yōu)異傳感性能的壓力傳感器，用于舒適、全面的人體生理運動監(jiān)測，仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)和高度期望。在這里，我們提出了一種具有高靈敏度的生物相容和透氣的全纖維壓阻傳感器。該器件由浸漬有導電 MXene 納米片 (MXene/PVDF) 作為敏感層的多孔聚偏二氟乙烯 (PVDF) 納米纖維薄膜精心組裝而成，以及以磁控濺射銀叉指電極（Ag/PVDF）為電極層的多孔PVDF納米纖維膜，其間引入聚酰亞胺（PI）作為絕緣層。全 PVDF 納米纖維結(jié)構(gòu)使傳感器具有出色的柔韌性、可靠的透氣性和良好的生物相容性。值得注意的是，得益于絕緣層，傳感器的靈敏度進一步提高（高達 1970.65 kPa-1?)，約為不加絕緣層的 13 倍。此外，該傳感器還具有其他出色的特性，例如快速響應(yīng)/恢復時間（10/20 ms）和出色的循環(huán)穩(wěn)定性（10000 次循環(huán)）。這些優(yōu)越的性能為綜合人體運動監(jiān)測和壓力空間分布檢測的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。我們的研究為智能可穿戴電子領(lǐng)域制造具有良好綜合性能的柔性壓力傳感器提供了一種有效的策略。
7.?Journal of Materials Chemistry A?(?IF?12.732?):?芯殼結(jié)構(gòu)中的MXene：研究進展和前景
MXene是一種新興的二維(2D)材料，其性能已經(jīng)得到了很好的評估，以滿足廣泛的應(yīng)用。然而，使用MXenes所面臨的挑戰(zhàn)是它的堆積形成和氧化穩(wěn)定性，這可能會阻礙它在要求最大表面積和高溫應(yīng)用方面的使用。因此，使用MXenes的材料開發(fā)在解決這些挑戰(zhàn)方面顯示出最小的效果。一種方法是通過在核殼結(jié)構(gòu)中利用MXenes，同時仍然保留其有益的特性。在這篇綜述中，我們討論了MXenes在核殼結(jié)構(gòu)方面的材料開發(fā)及其應(yīng)用的研究和進展。特別是對涉及到MXenes作為核心或外殼的成功附著的機制進行了評估和討論，同時還討論了使用MXenes所帶來的挑戰(zhàn)和解決方案。該綜述以MXenes在核殼中的利用和功能化的未來方向作為結(jié)束，以擴大其在混合核殼中的發(fā)展前景。
