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纳米纤维素基底的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene复合膜的性能优化
1
作者 宁豪宇 向雯婷 +2 位作者 李嘉宁 刘彩平 何坚 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3181-3187,3193,共8页
Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene柔性膜是由二维层状结构的金属碳/氮化物堆叠而成,具有优异的光热转化性能,但由于MXene片层之间以分子间相互作用组装而成,水分子存在易导致结合力降低,从而影响柔性膜的稳定性。针对MXene柔性膜稳定性问题,采用... Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene柔性膜是由二维层状结构的金属碳/氮化物堆叠而成,具有优异的光热转化性能,但由于MXene片层之间以分子间相互作用组装而成,水分子存在易导致结合力降低,从而影响柔性膜的稳定性。针对MXene柔性膜稳定性问题,采用氟化锂+浓盐酸刻蚀,结合超声波剥离,加一定浓度的纳米纤维素(CNC),获得具有一定厚度、表面富含羟基及其它功能基团的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米片。在此基础上,采用全氟癸基三甲氧基硅烷改性剂对薄膜进行表面化学修饰,获得以纤维素为骨架的疏水柔性膜材料。对得到的复合膜微观形态和表面官能团进行系统表征,再进行力学性能测试,明确掺加纤维素与疏水改性对薄膜的浸润性、光热性能、力学性能等性能的优化。结果显示,所制得的复合膜最大升温速率为115℃/min,与水接触角为129.8°,最大承受拉力提升率可达157.95%,光热、疏水以及力学性能表现良好。 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x)Mxene 纳米纤维素 光热转换 力学性能 复合膜
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纤维素/Ti_(3)C_(2)T_(x)气凝胶的制备及其电磁屏蔽和吸波性能
2
作者 李一 张恒宇 +1 位作者 王妮 肖红 《毛纺科技》 北大核心 2025年第1期34-40,共7页
为了减少电磁污染对环境和人体产生的危害,以纤维素纳米纤维(CNF)为骨架、Ti_(3)C_(2)T_(x)-MXene为导电填料,制备了兼具电磁屏蔽和吸波性能的三维多孔气凝胶复合材料,对其形貌结构、电磁屏蔽效能和吸波效能进行测试表征。结果表明:厚度... 为了减少电磁污染对环境和人体产生的危害,以纤维素纳米纤维(CNF)为骨架、Ti_(3)C_(2)T_(x)-MXene为导电填料,制备了兼具电磁屏蔽和吸波性能的三维多孔气凝胶复合材料,对其形貌结构、电磁屏蔽效能和吸波效能进行测试表征。结果表明:厚度2 mm、Ti_(3)C_(2)T_(x)质量分数为66.7%的CNF/Ti_(3)C_(2)T_(x)气凝胶材料,在X波段的平均电磁屏蔽效能(EMI SE)为44 dB;厚度2 mm、Ti_(3)C_(2)T_(x)质量分数为14.3%的气凝胶材料的反射损耗(RL)最低可达-21 dB,RL小于-10 dB的有效吸收带宽(EAB)能覆盖64%的X波段;通过简单调控导电填料含量,便可实现在不同场景下的电磁屏蔽或吸波应用,且该材料的电磁屏蔽效能满足商业标准要求的20 dB。为设计具有无污染、质量轻、屏蔽效能高的电磁功能材料提供了一种有效思路。 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x)-Mxene 纤维素气凝胶 电磁屏蔽 吸波性能
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基于少层Ti_(3)C_(2)T_(x)被动调Q激光器研究
3
作者 井志远 高兰兰 +1 位作者 丛帅 高万雨 《激光与红外》 北大核心 2025年第2期179-184,共6页
调Q激光器在激光材料加工、激光测距、激光雷达等领域应用广泛。本文利用液相剥离法制备少层Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片可饱和吸收体,借助扫描电镜、透射电镜等仪器对少层Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片的表面形貌、物相组成、厚度进行了表征分析... 调Q激光器在激光材料加工、激光测距、激光雷达等领域应用广泛。本文利用液相剥离法制备少层Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片可饱和吸收体,借助扫描电镜、透射电镜等仪器对少层Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片的表面形貌、物相组成、厚度进行了表征分析。其次利用少层Ti_(3)C_(2)T_(x)比色皿作为调Q器件插入Nd∶YVO_(4)激光器的谐振腔中,调节优化之后实现了Nd∶YVO_(4)激光器1064 nm和1342 nm被动调Q脉冲输出;在1064 nm波长下,平均输出功率达217 mW,宽度为140 ns,重复频率为235.8 kHz。在1342 nm波长下,平均输出功率为138 mW,脉冲宽度为170ns,重复频率为191.9 kHz。最后分析了Ti_(3)C_(2)T_(x)被动调Q1064 nm和1342 nm调Q脉冲区别的原因。 展开更多
关键词 少层ti_(3)c_(2)t_(x)分散液 可饱和吸收体 被动调Q 全固态激光器
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基于二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片/导电科琴黑复合材料聚甲基丙烯酸分子印迹电化学传感器的构建及多巴胺检测
4
作者 任书芳 郭童 +3 位作者 王子涵 刘亚慧 陈雨 曾俊菱 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第7期31-41,共11页
构建了基于二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片/导电科琴黑复合材料的聚甲基丙烯酸分子印迹电化学传感器,用于多巴胺(DA)检测.利用湿法刻蚀技术和超声机械混合法制备了二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片(d-Ti_(3)C_(2)T_(x))/导电科琴黑(KB)复合材料;... 构建了基于二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片/导电科琴黑复合材料的聚甲基丙烯酸分子印迹电化学传感器,用于多巴胺(DA)检测.利用湿法刻蚀技术和超声机械混合法制备了二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片(d-Ti_(3)C_(2)T_(x))/导电科琴黑(KB)复合材料;以DA为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,利用电化学沉积技术在d-Ti_(3)C_(2)T_(x)/KB修饰电极表面制备了选择性识别DA分子的分子印迹聚合物膜.采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析了材料的成分及形貌结构,用循环伏安法以铁氰化钾为电子探针考察了修饰电极的电化学性能,用脉冲伏安法(DPV)考察了电极对DA的电化学响应性能.对检测条件如修饰材料质量比、功能与单体之比、电沉积圈数、富集时间及pH等参数进行了优化.检测结果显示,所构筑的传感器对DA有较高的DPV电化学响应性,线性检测范围为1×10^(−6)~1×10^(−2) mol/L,检出限为4.228μmol/L(S/N=3).该传感器具有良好的抗干扰性和重复性.采用标准加入法检测了非侵入性尿液样品中的DA,加标回收率为82.5%~93.75%,RSD均低于5%.构筑的传感器具有较高的灵敏度和可靠性,为DA检测提供了可借鉴和参考的方法和思路. 展开更多
关键词 多巴胺 电化学传感器 分子印迹 Mxenes ti_(3)c_(2)t_(x) 科琴黑
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单层Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂的制备及对盐酸四环素的降解应用 被引量：1
5
作者 吴方棣 赖丽婷 李学全 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期441-446,共6页
采用二甲基亚砜(DMSO)插层法制备单层Ti_(3)C_(2)T_(x),并用共沉淀法合成了高催化活性的Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等... 采用二甲基亚砜(DMSO)插层法制备单层Ti_(3)C_(2)T_(x),并用共沉淀法合成了高催化活性的Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段进行表征。结果表明:ZnO与Ti_(3)C_(2)T_(x)复合后,其光催化性能得到了明显提升,当Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZnO复合比例为16%时,其具有最佳的降解效果,在可见光照射2h下对盐酸四环素(TCH)降解率可达91.36%。光催化活性的提高主要由于Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZnO表面形成的肖特基势垒有效地抑制了电子空穴的复合,提高了光催化效率。 展开更多
关键词 单层ti_(3)c_(2)t_(x) ZNO 盐酸四环素 光催化
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表面基团对Ti_(3)C_(2)T_(x)吸附NO性能影响的第一性原理研究
6
作者 邱毅 邹江峰 +4 位作者 马智炜 罗强 刘忠华 陈洋 代逸飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期138-142,共5页
本工作基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Ti_(3)C_(2)O_(2)、Ti_(3)C_(2)O1.5(OH)0.5、Ti_(3)C_(2)O(OH)、Ti_(3)C_(2)O1.5F0.5和Ti_(3)C_(2)OF五种模型,从几何结构、电荷转移以及电子性质等方面研究了基团种类和比例对Ti_(3)C_(... 本工作基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Ti_(3)C_(2)O_(2)、Ti_(3)C_(2)O1.5(OH)0.5、Ti_(3)C_(2)O(OH)、Ti_(3)C_(2)O1.5F0.5和Ti_(3)C_(2)OF五种模型,从几何结构、电荷转移以及电子性质等方面研究了基团种类和比例对Ti_(3)C_(2)T_(x)吸附NO的影响。结果表明:相较于Ti_(3)C_(2)O_(2),含低比例-OH和-F基团的Ti_(3)C_(2)T_(x)对NO的吸附能更大,电荷转移更弱,不利于其探测NO,与实验结果一致;但随着-OH和-F比例的提高,吸附能分别减小和增大,电荷转移分别增强和减弱,表明高比例的-OH有利于Ti_(3)C_(2)T_(x)探测NO,而高比例的-F是不利的;同时,在吸附NO后,Ti_(3)C_(2)O_(2)在费米能级附近的能带极值曲率变小,电子有效质量增大,表明-O基团有利于Ti_(3)C_(2)T_(x)探测NO。在几何弛豫过程中NO分子总是以N原子靠近衬底,吸附距离均较小,而且最近邻原子的电子轨道出现杂化,电子的聚集和消散位于两端,表明最近邻原子间成键较弱且偏离子性。此计算结果可以为Ti_(3)C_(2)T_(x)探测和屏蔽NO提供理论指导,同时为Ti_(3)C_(2)T_(x)的表面改性提供思路。 展开更多
关键词 二维材料 ti_(3)c_(2)t_(x) NO吸附 密度泛函理论 电子性质
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Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)纳米复合材料的吸波和电磁屏蔽性能与机制 被引量：6
7
作者 李月霞 吴梦 +3 位作者 纪子影 刘璐 应国兵 徐鹏飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期21-27,共7页
在电磁屏蔽领域,铁氧体是常用的涂覆型吸波剂,但以Fe_(3)O_(4)为首的铁氧体存在一些不足。本研究采用冷冻干燥的方法成功制备了花苞状Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料,Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料的花苞状结构对电磁波... 在电磁屏蔽领域,铁氧体是常用的涂覆型吸波剂,但以Fe_(3)O_(4)为首的铁氧体存在一些不足。本研究采用冷冻干燥的方法成功制备了花苞状Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料,Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料的花苞状结构对电磁波的多重反射、界面极化和电磁耦合作用等使复合材料具有更好的微波吸收性能。当频率为6.74 GHz时,最小反射损耗达到-51.41 dB,对应的匹配厚度为2.8 mm,这意味着它可以吸收99.99928%的电磁波。本研究中特殊的花苞状Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料表现出优异的吸波性能,在电磁屏蔽领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 Mxene ti_(3)c_(2)t_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料 吸波 电磁屏蔽 吸波剂
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CoP修饰Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料作为高效析氢反应电催化剂 被引量：1
8
作者 孙巍 王永靖 +5 位作者 项坤 白赛帅 王海涛 邹菁 Arramel 江吉周 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第8期36-39,共4页
高效、经济和环保是电化学水分解制氢电催化剂的关键要素。二维(2D)MXene材料因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。虽然有许多不同种类的MXene材料,但只有少数具有本征析氢反应(HER)催化活性。然而,MXene材料具有很多优点,如较大的... 高效、经济和环保是电化学水分解制氢电催化剂的关键要素。二维(2D)MXene材料因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。虽然有许多不同种类的MXene材料,但只有少数具有本征析氢反应(HER)催化活性。然而,MXene材料具有很多优点,如较大的比表面积、高电导率和丰富的表面官能团,因此可以作为与其他物质复合的理想平台。本研究首先通过密度泛函理论(DFT)预测了CoP与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene(其中T_(x)=―F和―OH官能团)具有低的氢吸附自由能(ΔGH^(*))。接着,我们合成了CoP-Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料,并在0.5 mol∙L^(−1)H_(2)SO_(4)中测试了其电催化HER性能。该材料在电流密度为10 mA∙cm^(−2)时表现出了低的过电位(135 mV)和Tafel斜率为48 mV∙dec^(−1)。理论计算表明,CoP-Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料的优异电催化性能源于Ti_(3)C_(2)T_(x)的高金属导电性、良好的界面电荷转移、快速的氢吸附/解吸过程以及优化的电子结构。 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x)Mxene 析氢反应 cOP 密度泛函理论 界面电荷转移
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Ti_(3)C_(2)T_(x)改性棉织物的结构及性能 被引量：1
9
作者 王晓雨 王文侠 +4 位作者 周燕 王梦 赵兵 曹天天 张俊 《印染》 CAS 北大核心 2024年第4期42-45,共4页
将Ti_(3)C_(2)T_(x)涂布在聚乙烯亚胺预处理棉织物的表面,制备Ti_(3)C_(2)T_(x)改性棉织物。聚乙烯亚胺预处理大大提高了Ti_(3)C_(2)T_(x)在棉织物表面的负载量和负载牢度。涂布Ti_(3)C_(2)T_(x)后,棉织物由白色转变成深黑色,K/S值大幅... 将Ti_(3)C_(2)T_(x)涂布在聚乙烯亚胺预处理棉织物的表面,制备Ti_(3)C_(2)T_(x)改性棉织物。聚乙烯亚胺预处理大大提高了Ti_(3)C_(2)T_(x)在棉织物表面的负载量和负载牢度。涂布Ti_(3)C_(2)T_(x)后,棉织物由白色转变成深黑色,K/S值大幅提高。棉纤维表面被Ti_(3)C_(2)T_(x)均匀包覆,形成一层连续致密的Ti_(3)C_(2)T_(x)导电涂层。Ti、F、Cl三种元素被成功引入到棉织物表面,相对原子比分别为18.68%、6.39%和3.28%。Ti_(3)C_(2)T_(x)在棉织物表面成膜后,提升了对氧气和水的稳定性,而且基本不影响棉织物的透气性能。 展开更多
关键词 涂布 改性 ti_(3)c_(2)t_(x) 聚乙烯亚胺 棉织物
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基于GaN/Ti_(3)C_(2)T_(x)的TMA传感器气敏性能及其应用研究
10
作者 韩丹 洪宇涛 +5 位作者 刘志华 段奇 李栋辉 王雨 史杰旭 桑胜波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1389-1398,共10页
本文联合溶剂热法和氮化法合成氮化镓(GaN)/Ti_(3)C_(2)T_(x)新型复合材料,并研究了基于GaN/Ti_(3)C_(2)T_(x)新型复合材料的气体传感器对三甲胺(Trimethylamine,TMA)气体的传感特性.通过一系列表征手段分析了复合材料的形貌以及元素组... 本文联合溶剂热法和氮化法合成氮化镓(GaN)/Ti_(3)C_(2)T_(x)新型复合材料,并研究了基于GaN/Ti_(3)C_(2)T_(x)新型复合材料的气体传感器对三甲胺(Trimethylamine,TMA)气体的传感特性.通过一系列表征手段分析了复合材料的形貌以及元素组成特性,证实了GaN与Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的成功复合.传感器对TMA气体的气敏特性结果表明,GaN/Ti_(3)C_(2)T_(x)传感器在室温下能够高效检测1~200 ppm的TMA气体,且与纯GaN传感器相比,对TMA的检测下限由10 ppm降低至1 ppm.此外,复合传感器气敏结果进一步证实了其良好的抗干扰特性以及长期稳定性.利用表面耗尽层模型解释了GaN/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合传感器气敏机理,及其与纯GaN传感器相比气敏性能提升的原因.最后,本文开发了一种无接触式TMA气体检测装置,检测结果表明该装置有望实现对肝、肾病患者呼出气的高效实时检测,在肝、肾疾病的早期筛查方面具有较大的应用潜力. 展开更多
关键词 GaN/ti_(3)c_(2)t_(x) 室温 三甲胺 气体传感器 无接触检测
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MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)对磷酸盐涂层宽温域摩擦学性能的影响
11
作者 方媛 闫嘉琪 +2 位作者 赵顺强 曾立军 吴燕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期56-64,共9页
目的以MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)为固体润滑剂,在25(室温)~400℃下制备具有优异摩擦学性能的MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层,并研究它在不同温度下的减摩抗磨机制。方法以氢氟酸为MAX相(Ti_(3)AlC_(2))粉体的蚀刻剂,制备具有“手... 目的以MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)为固体润滑剂,在25(室温)~400℃下制备具有优异摩擦学性能的MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层,并研究它在不同温度下的减摩抗磨机制。方法以氢氟酸为MAX相(Ti_(3)AlC_(2))粉体的蚀刻剂,制备具有“手风琴”形貌的Ti3C2TxMXene。以硫脲、钼酸铵、MXene为原料,制备MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料。以Al(H2PO4)3为黏结剂,以Cu O为固化剂,分别以Ti_(3)C_(2)T_(x)和MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)为固体润滑剂,制备Ti3C2Tx磷酸盐涂层和MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层。通过高温摩擦磨损试验机和光学数码显微镜测试涂层在25~400℃时的摩擦因数和磨损率,采用扫描电子显微镜和显微共焦激光拉曼光谱仪分析磨痕表面形貌、物相,进而探讨磨损机理。结果当Ti_(3)C_(2)T_(x)与Al(H_(2)PO_(4))_(3)的质量比为2∶1时,Ti3C2Tx磷酸盐涂层在室温(25℃)下的摩擦因数和磨损率均最低,分别为0.38和2.75×10-4mm3/(N·m)。在Ti_(3)C_(2)T_(x)表面负载MoS2,将MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)作为固体润滑剂,能够显著降低磷酸盐涂层在25~400℃下的摩擦因数,同时磨损率也有所降低。MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层在室温下的摩擦因数低至0.11,相较于Ti3C2Tx磷酸盐涂层降低了71.1%,其磨损率相较于Ti3C2Tx磷酸盐涂层降低了1个数量级。在25~400℃范围内,MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层的摩擦因数均低于0.21。随着温度的升高,摩擦因数呈先减小后增大的趋势,磨损率整体上呈增大趋势。结论相较于Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层,MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)磷酸盐涂层在25~400℃下的摩擦学性能均得到显著提升。 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x) 宽温域 摩擦磨损性能 磷酸盐涂层 磨损机制
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Ti_(3)C_(2)T_(x)基纤维电极材料研究进展 被引量：1
12
作者 王晟冕 望红玉 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期77-82,共6页
当前,由于高电导率和优异的赝电容特性,Mxene电极材料的研究引起了广泛关注,其纤维在储能纺织品、柔性传感器件等领域具有良好的应用前景。从Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维的制备方法,Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维电极材料的电化学性能方面进行了简要阐... 当前,由于高电导率和优异的赝电容特性,Mxene电极材料的研究引起了广泛关注,其纤维在储能纺织品、柔性传感器件等领域具有良好的应用前景。从Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维的制备方法,Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维电极材料的电化学性能方面进行了简要阐述,展望了Ti_(3)C_(2)T_(x)纤维电极材料的研究趋势。 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x) 纤维 电化学性能 电极材料
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Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合电磁吸波材料的研究进展 被引量：1
13
作者 李韶瑜 何巍 +2 位作者 李小娟 陈宏刚 祁伟健 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期145-150,156,共7页
随着电磁污染日益严重,新型吸波材料的研发需求日益高涨。在下一代吸波材料的候选者中,碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))材料以其卓越的导电性、丰富的表面极性官能团、易于调整的电磁参数、低密度、良好的机械性能和易于加工等优势脱颖而出,... 随着电磁污染日益严重,新型吸波材料的研发需求日益高涨。在下一代吸波材料的候选者中,碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))材料以其卓越的导电性、丰富的表面极性官能团、易于调整的电磁参数、低密度、良好的机械性能和易于加工等优势脱颖而出,受到了广泛的关注。为此,介绍了Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的独特性质和其在吸波领域的潜力,并详细探讨了Ti_(3)C_(2)T_(x)作为吸波材料的优势和研究进展,以及不同微纳结构对吸波性能的影响。最后,综述了Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料在电磁波吸收领域仍然面临的一些问题及发展趋势,为高性能吸波材料的设计和制备提供了重要参考。 展开更多
关键词 电磁吸波材料 复合材料 ti_(3)c_(2)t_(x) 微纳结构
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Ti_(3)C_(2)T_(x)-纳米纤维素复合气凝胶的制备及其电化学性能的研究
14
作者 曹小凤 黄卫青 +3 位作者 王利魁 刘竞 刘宏治 姚伯龙 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期141-145,149,共6页
将纳米纤维素(CNF)与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene按不同的质量比制备气凝胶。结果表明:复合气凝胶形成了泡沫状的三维分层结构,MXene的层间距得以扩大,其中丰富的孔道加速了离子的传输,较大的比表面积为电化学反应提供了更多的活性位点。当... 将纳米纤维素(CNF)与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene按不同的质量比制备气凝胶。结果表明:复合气凝胶形成了泡沫状的三维分层结构,MXene的层间距得以扩大,其中丰富的孔道加速了离子的传输,较大的比表面积为电化学反应提供了更多的活性位点。当纳米纤维素/MXene质量比为1∶5时,该N_(1)M_(5)气凝胶电极的电化学性能最佳。N_(1)M_(5)气凝胶电极在0.5A/g时,比电容为208F/g,当电流密度增加至10A/g时,显示出85.1%的高容量保留率。在5A/g下充/放电10000次后,容量保持率高达97.3%,循环性能优异。 展开更多
关键词 超级电容器 ti_(3)c_(2)t_(x) Mxene 纳米纤维素 气凝胶 电化学性能
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二维-三维杂化结构Ti_(3)C_(2)T_(x)/CF作为钒电池负极的性能研究
15
作者 秦野 王硕 +2 位作者 韩松 刘畅 井明华 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第11期2272-2279,共8页
碳毡是目前应用最广泛的钒电池电极材料,但其应用于钒电池负极时表现出较差的电化学反应活性,严重制约了钒电池性能。针对该问题,采用湿法刻蚀制备了二维Ti_(3)C_(2)T_(x)材料,利用简单高效的物理浸渍工艺将其修饰在三维碳毡(CF)纤维表... 碳毡是目前应用最广泛的钒电池电极材料,但其应用于钒电池负极时表现出较差的电化学反应活性,严重制约了钒电池性能。针对该问题,采用湿法刻蚀制备了二维Ti_(3)C_(2)T_(x)材料,利用简单高效的物理浸渍工艺将其修饰在三维碳毡(CF)纤维表面,成功制备了高催化活性的二维-三维杂化Ti_(3)C_(2)T_(x)/CF负极材料。结果表明,负载了Ti_(3)C_(2)T_(x)的碳毡复合电极显示出更好的亲液性;比表面积达到7.8596 m^(2)/g,是空白碳毡的4.7倍;且表现出更优的电化学反应活性。以Ti_(3)C_(2)T_(x)/CF复合材料为负极的电池在200和300 mA/cm^(2)的电流密度下,相比以空白碳毡为负极的电池,其能量效率分别提升了5.8%和7.3%,具有更高的电池效率和倍率性能。 展开更多
关键词 钒电池 负极 ti_(3)c_(2)t_(x) 复合电极材料 二维材料
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Ti_(3)C_(2)Tx改性环氧树脂涂层的制备及其在人工海水环境下的摩擦学性能研究
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作者 方媛 闫嘉琪 +5 位作者 孙景齐 韩鹏辉 赵顺强 曾立军 杨杰 朱建锋 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第3期135-143,共9页
以氢氟酸作为MAX相(Ti_(3)AlC_(2))粉体的刻蚀剂,制备出了具有“手风琴”形貌的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene,以水性环氧树脂、水性环氧树脂固化剂以及Ti_(3)C_(2)T_(x)为原料制备了Ti_(3)C_(2)T_(x)环氧树脂涂层.通过往复摩擦磨损试验机和光... 以氢氟酸作为MAX相(Ti_(3)AlC_(2))粉体的刻蚀剂,制备出了具有“手风琴”形貌的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene,以水性环氧树脂、水性环氧树脂固化剂以及Ti_(3)C_(2)T_(x)为原料制备了Ti_(3)C_(2)T_(x)环氧树脂涂层.通过往复摩擦磨损试验机和光学数码显微镜测试涂层在人工海水环境下的摩擦系数和磨损率;采用扫描电子显微镜、显微共焦激光拉曼光谱仪分析磨痕表面形貌、物相,进而探讨磨损机理;使用电化学工作站,探究人工海水环境下涂层的耐腐蚀性能.研究表明:与去离子水环境相对比,人工海水环境下Ti_(3)C_(2)T_(x)环氧树脂涂层具有更低的摩擦系数;同时Ti_(3)C_(2)T_(x)的加入显著提升了环氧树脂涂层的耐腐蚀性能.Ti_(3)C_(2)T_(x)的添加能够显著提高环氧树脂涂层在人工海水环境下的摩擦学性能.随着Ti_(3)C_(2)T_(x)含量的增大,涂层的摩擦系数和磨损率均呈先减小后增大的趋势,当Ti_(3)C_(2)T_(x)的含量为1.0 wt%时,涂层的摩擦系数和磨损率最低,分别为0.13和4.99×10-5mm3/Nm,与纯环氧树脂涂层相比,分别降低了65.8%和两个数量级. 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x) 海水环境 摩擦磨损性能 环氧树脂涂层 磨损机制
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Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene制备及在超级电容器中的应用研究进展 被引量：2
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作者 牛丽丽 王培 +2 位作者 张丽 刘彦彬 付凤艳 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第11期2183-2191,共9页
二维材料(2D)MXenes因其具有高比表面积、高导电率、可溶液加工等特性,作为超级电容器电极材料受到广泛关注。本文中总结了基于HF和氟化盐的刻蚀、基于碱的刻蚀、电化学刻蚀、路易斯酸熔融盐刻蚀等几种Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene的制备方法... 二维材料(2D)MXenes因其具有高比表面积、高导电率、可溶液加工等特性,作为超级电容器电极材料受到广泛关注。本文中总结了基于HF和氟化盐的刻蚀、基于碱的刻蚀、电化学刻蚀、路易斯酸熔融盐刻蚀等几种Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene的制备方法,综述了真空辅助过滤、阳离子自组装、逐层组装工艺、印刷工艺、组装MXene气凝胶和水凝胶等Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene基电极材料的组装策略及其在超级电容器的应用。研究表明,不同制备方法和电极组装策略将会影响电极材料的结构和电化学性能。对Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene的制备方法和电极组装策略进行了对比总结,指出了研究中存在的问题,并展望了MXene今后的研究方向。 展开更多
关键词 电极材料 二维材料 Mxene ti_(3)c_(2)t_(x)Mxene 超级电容器 电极 组装
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超级电容器电极用Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料的研究进展 被引量：2
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作者 赵基钢 张帆 郑俊生 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期12-19,共8页
碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))作为一种MXene材料,具有独特的结构和优良的导电性、稳定性以及优越的电化学性能,常被用作超级电容器电极材料。本文结合碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))材料层状结构的特性,梳理了超级电容器电极用Ti_(3)C_(2)T_(x)... 碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))作为一种MXene材料,具有独特的结构和优良的导电性、稳定性以及优越的电化学性能,常被用作超级电容器电极材料。本文结合碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))材料层状结构的特性,梳理了超级电容器电极用Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料的研究进展,重点阐述了Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的结构、性能、制备以及通过不同技术手段与多类材料复合后的电化学性能;归纳了Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料性能提升的原因,包括增大层间距、提供更多活性位点、提高坚韧性等;最后指出Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料的未来研究重点,如探究新的基体母相、丰富刻蚀方法、改进现有复合材料、探究更多更高效的复合材料等。 展开更多
关键词 Mxene ti_(3)c_(2)t_(x) 复合材料 电极材料
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层状Ti_(3)C_(2)T_(x)/水性聚氨酯复合双层薄膜的制备及电磁屏蔽性能 被引量：2
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作者 秦文峰 符佳伟 +2 位作者 李亚云 王新远 肖鹏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期49-53,共5页
采用交替真空抽滤制备Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene/WPU复合双层薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了微观形貌,X射线衍射仪(XRD)测试了晶体结构,通过矢量网络分析仪测试了电磁屏蔽性能。结果表明,可以通过超声离心制备出少... 采用交替真空抽滤制备Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene/WPU复合双层薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了微观形貌,X射线衍射仪(XRD)测试了晶体结构,通过矢量网络分析仪测试了电磁屏蔽性能。结果表明,可以通过超声离心制备出少层Ti_(3)C_(2)T_(x);复合双层薄膜具有高韧性、高导电性以及优异的电磁屏蔽性能,表面电阻为3.57Ω;电磁屏蔽性能结果表明,MWPU_(3:1)的复合薄膜屏蔽性能为37.9 dB。在X波段与K波段,MWPU_(3:1)复合薄膜性能较为优异,且复合薄膜是吸收型电磁屏蔽材料。 展开更多
关键词 双层薄膜 ti_(3)c_(2)t_(x)Mxene 韧性 电磁屏蔽
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Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene基电磁屏蔽材料的研究进展 被引量：13
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作者 王敬枫 康辉 +4 位作者 成中军 谢志民 王友善 刘宇艳 樊志敏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期14-25,共12页
随着电子设备和无线通讯的迅猛发展,电磁干扰问题也随之日益严重,迫切需要发展高性能的电磁屏蔽防护材料来减轻电磁波干扰危害。MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))是一种新型二维材料,具有超高的电导率和活跃的化学活性表面,因而展现出极其优异... 随着电子设备和无线通讯的迅猛发展,电磁干扰问题也随之日益严重,迫切需要发展高性能的电磁屏蔽防护材料来减轻电磁波干扰危害。MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))是一种新型二维材料,具有超高的电导率和活跃的化学活性表面,因而展现出极其优异的电磁屏蔽性能。本文重点介绍了Ti_(3)C_(2)T_(x)的制备方法、结构特性以及电磁屏蔽机理,客观地综述和评价了近年来国内外关于Ti_(3)C_(2)T_(x)基薄膜和三维多孔材料在电磁屏蔽应用方面的重要研究进展,并分析了目前存在的主要问题。此外,从Ti_(3)C_(2)T_(x)的制备、结构调控、设计组装等方面展望了Ti_(3)C_(2)T_(x)基电磁屏蔽材料的发展方向及趋势,包括发展低成本绿色环保且高效的Ti_(3)C_(2)T_(x)制备工艺、解决Ti_(3)C_(2)T_(x)不耐氧化的问题、设计新型Ti_(3)C_(2)T_(x)电磁屏蔽材料结构及探究其他种类的MXenes电磁屏蔽材料,为开发下一代高电磁屏蔽性能材料提供新的思路和指导。 展开更多
关键词 ti_(3)c_(2)t_(x)Mxene 电磁屏蔽 电导率 复合薄膜 三维多孔结构
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