01?摘要? ?ABSTRACT

Ti3C2Tx MXene是一類新興的具有特殊導(dǎo)電性和電化學(xué)性能的二維納米材料，在多功能宏觀材料和納米材料的制造中具有廣闊的應(yīng)用前景。在此，一種直接、連續(xù)控制、無添加劑/無粘合劑的方法，通過大規(guī)模濕紡絲組裝制造純MXene纖維。研究的MXene薄片（平均橫向尺寸為5.11 μm2）高度集中在水中，不形成聚集體或發(fā)生相分離。在冷凝血過程中引入銨離子成功地將MXene片組裝成具有高導(dǎo)電率的柔性纖維（7713Scm?1）。將所制作的MXene光纖全面集成在電線中，打開發(fā)光二極管燈，并將電信號傳輸?shù)蕉鷻C(jī)上，以演示其在電氣器件中的應(yīng)用。我們的濕式紡絲策略為高性能、下一代和可穿戴電子設(shè)備的持續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)MXene纖維提供了一種方法。

02?創(chuàng)新點(diǎn)? ?INNOVATE

要點(diǎn)1

制備了側(cè)面尺寸較大的Ti3C2Tx MXene片層,并使其在水中形成高濃度穩(wěn)定的液晶態(tài)分散體。這為后續(xù)的濕紡提供了基礎(chǔ)。

要點(diǎn)2

直接濕紡純MXene分散體,沒有加入任何助劑或與其他材料的混紡,獲得了純MXene纖維。這與以前報(bào)道的MXene復(fù)合纖維不同。

要點(diǎn)3

MXene纖維的電導(dǎo)率達(dá)到7713 S/cm,明顯高于之前MXene復(fù)合纖維和石墨烯纖維的電導(dǎo)率

要點(diǎn)4

提出了一種通用的濕紡策略,為各類MXene大規(guī)模制備纖維提供了思路。

要點(diǎn)5

展示了MXene纖維在導(dǎo)電線和導(dǎo)音線應(yīng)用上的可行性。

要點(diǎn)6

獲得了米級連續(xù)的MXene纖維,表明該方法可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備。

03?圖文參考? ?IMAGE-TEXT

總結(jié)

這篇文章報(bào)道了一種直接、連續(xù)、無助劑/粘合劑的方法,通過大規(guī)模濕紡法將純MXene片層組裝成高導(dǎo)電性的MXene纖維。主要結(jié)論如下:

1.制備了側(cè)面尺寸平均為5.11 μm2,縱橫比約1600的較大Ti3C2Tx MXene片層,它們在25 mg/mL的高濃度水分散體中表現(xiàn)出極好的分散穩(wěn)定性和液晶態(tài)特征。

2.通過在凝固浴中加入銨離子,成功將MXene液晶分散體濕紡成柔韌的米級連續(xù)MXene纖維,電導(dǎo)率非常高達(dá)到7713 S/cm。

3.獲得的MXene纖維柔韌性好,制成導(dǎo)電線成功點(diǎn)亮LED燈,也可取代商用導(dǎo)線傳輸音頻信號到耳機(jī)。

該濕紡策略為MXene纖維的連續(xù)大規(guī)模制備提供了一種方式,使其原有的納米尺度潛力得以在宏觀水平實(shí)現(xiàn),為下一代柔性便攜式和可穿戴電子設(shè)備中的應(yīng)用提供前景。