MXene是比石墨烯還火的二維明星材料，身為先進(jìn)的MXene制造商，北科納米推出特惠活動(dòng)，mxene等材料九折起，同時(shí)北科納米推出新介孔材料、硅氣凝膠產(chǎn)品，更多優(yōu)惠價(jià)格，等你來(lái)秒殺！

近日，北京化工大學(xué)張好斌教授團(tuán)隊(duì)提出一種構(gòu)筑可控多級(jí)MXene結(jié)構(gòu)的方法，同時(shí)獲得良好導(dǎo)電性和力學(xué)回彈性。通過(guò)添加氧化石墨烯（GO）微凝膠，優(yōu)化MXene油墨的流變性質(zhì)和可打印性，確保打印構(gòu)件具有良好的結(jié)構(gòu)完整性和連接性。結(jié)合油墨直寫(xiě)技術(shù)和冰模板法，構(gòu)筑微觀-宏觀多尺度可調(diào)節(jié)的MXene/RGO構(gòu)件。弱還原和熱處理增強(qiáng)還原氧化石墨烯（RGO）片層間的π-π作用，有效改善打印花絲間的界面連接，有利于電子和載荷的傳輸。通過(guò)調(diào)節(jié)墨水組成、打印層數(shù)、花絲間距、堆積方式和表面結(jié)構(gòu)，制備低密度、高導(dǎo)電的MXene/RGO構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)寬頻、可調(diào)的電磁屏蔽性能。此外，緊密連接的多級(jí)結(jié)構(gòu)賦予MXene/RGO構(gòu)件超彈性和出色的耐疲勞性能。因此，本工作為三維MXene的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和定制化電磁屏蔽材料的制備提供了有益的啟發(fā)。

研究速覽

二維過(guò)渡金屬碳/氮化合物（MXene）的三維組裝體因其大比表面積、強(qiáng)吸收能力以及電子或物料傳輸速率快等特點(diǎn)，在能量存儲(chǔ)、光熱轉(zhuǎn)換、可穿戴電子設(shè)備、電磁屏蔽和吸波材料等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)的成型方法限制了具有可控功能和性能、定制化MXene三維結(jié)構(gòu)的制備。3D打印技術(shù)在可控和定制化制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)上展示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。MXene納米片層的親水性，賦予其良好的溶液分散能力和可加工性，有望用于3D打印。然而，MXene片層的弱凝膠能力使其需要通過(guò)引入改性劑以獲得適合打印的流變性能。同時(shí)，所得MXene結(jié)構(gòu)中弱的界面連接限制了其獲得優(yōu)異的電學(xué)和機(jī)械性能。因此，探索行之有效的方法來(lái)構(gòu)筑兼具出色導(dǎo)電性和回彈性的可定制化MXene三維結(jié)構(gòu)具有重要意義。

研究要點(diǎn)

研究要點(diǎn)1：

針對(duì)傳統(tǒng)三維MXene材料難以實(shí)現(xiàn)宏觀結(jié)構(gòu)的定制化問(wèn)題，通過(guò)引入GO微凝膠改善低濃度MXene油墨的可打印性，結(jié)合油墨直寫(xiě)技術(shù)和冰模板法，構(gòu)筑輕質(zhì)、高導(dǎo)電、超彈性的MXene/RGO構(gòu)件。

研究要點(diǎn)2：

通過(guò)調(diào)節(jié)墨水組成和打印參數(shù)，實(shí)現(xiàn)MXene/RGO構(gòu)件微觀-宏觀多級(jí)結(jié)構(gòu)的調(diào)控，獲得高電導(dǎo)率達(dá)1013S m-1、寬頻（8.2-26.5GHz）且可調(diào)的電磁屏蔽效能，最高值超過(guò)100 dB。多孔結(jié)構(gòu)和良好傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)賦予MXene/RGO構(gòu)件高比屏蔽效能達(dá)19270dB cm2?g-1。

研究要點(diǎn)3：

多級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和緊密連接的多孔結(jié)構(gòu)保證MXene/RGO構(gòu)件出色的力學(xué)回彈性和耐疲勞性能，可承受大應(yīng)變壓縮（90%）和100次循環(huán)壓縮，有望用于定制化壓阻器件。

圖1 (a)3D打印MXene/RGO構(gòu)件的制備流程圖、(b)輕質(zhì)、可壓縮的特性、(c-f)定制化結(jié)構(gòu)展示。

圖2 (a, b) MXene/GO油墨的流變性質(zhì)和(c-i)MXene/RGO構(gòu)件化學(xué)結(jié)構(gòu)表征。

圖3 MXene/RGO構(gòu)件(a)實(shí)物圖、(b-j)微觀形貌、(k-m)結(jié)構(gòu)調(diào)控及(n)元素分布。

圖4?MXene/RGO構(gòu)件的(a)密度和電導(dǎo)率、(b-g)電磁屏蔽性能、(h)屏蔽機(jī)理及(i)定制化屏蔽制件的應(yīng)用。

圖5?MXene/RGO構(gòu)件(a-c)不同組分力學(xué)性能比較、(d)彈性機(jī)理、(e)大應(yīng)變壓縮、(f,g)壓縮循環(huán)及(h, i)壓縮過(guò)程中的電阻變化情況。