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TI3C2 MXENE NANOSHEETS及其...
最近发现二维（2D）过渡金属碳化物和硝酸盐（MXENES）由于其独特的电气，光学和化学性质而受到了极大的关注。这些非凡的特性使它们成为各种应用，包括通过光热效应的多模式肿瘤疗法的合适候选者。在这项工作中，我们演示了如何通过应用连续的超声处理过程来减少1-5 µm大的Ti 3 C 2单层MXENE片。不同的微观技术已被用来可视化超大单层Ti 3 C 2纳米片的形成。所制备的Mxene纳米片在水和乙醇中表现出良好的溶解度。此外，使用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（Aptes）和聚（3,4-乙二烯二苯乙烯）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT：PSS）用于MXENE纳米片的表面修饰，以打开随后的抗体生物套件的可能性。PEDOT：PSS改善了纳米片的光热转化性能，这是通过在辐射时从48.6ºC增加到58.1ºC的记录，提高了808 nm波长激光器的温度。进一步的体内和体外研究将需要优化Ti 3 C 2纳米片的光热特性。
快速凝固对先进生物材料Co-Cr-Mo-C合金组织及腐蚀的影响
摘要：本研究对先进生物材料合金快速凝固Co-Cr-Mo-C合金的微观组织和腐蚀性能进行了研究。采用快速凝固铸造方法不仅使受快速凝固影响较大的ε -HCP相的形成量发生了显著变化，而且电化学行为和凝固组织也发生了显著变化。本研究利用OM、SEM、EDS、XRD和动态电位仪研究了快速凝固Co-Cr-Mo-C合金。将钴合金锭放入充满氩气的感应炉中熔化，然后浇铸到V型砂型铜模中，制备快速凝固样品，并在不同的冷却速度下测量其性能。微观组织检查表明合金的结构主要由柱状树枝状组织组成，碳化物分布在一次和二次树枝状臂内，快速凝固将获得更细的树枝状组织以及改进的碳化物分布。这种结构将改善合金的腐蚀行为，并在以林格氏溶液作为电解质进行测试时降低其腐蚀速率。关键词：生物材料；钴铬合金；快速凝固；髋关节和膝关节植入物；腐蚀。
脉冲直流反应溅射 - 新机遇
反应性直流磁控溅射是一种理想的技术，可用于生产具有可控微结构和特性的氧化物、氮化物和碳化物薄膜。随着分压控制技术的出现，可以以接近金属（如 TiN、ZrN）的溅射速率，或至少以比传统 RF 溅射（如 TiO 2 ）更高的速率溅射导电反应产物（氧化物、氮化物和碳化物）。但在沉积非导电材料（如 Al 2 O 3 和 SiO 2 ）方面仍然存在严重的限制，因为在溅射靶上形成非导电层会导致电弧。虽然这些薄膜可以通过 RF 磁控管或 RF 二极管技术溅射，但对于许多应用来说，这种速率是不经济的。电源设计和构造方面的最新电子发展已经产生了能够进行双极脉冲直流操作的商用设备。该设备可以以高速率反应溅射非导电材料。所涉及的频率（kHz 至 100 kHz）比 RF 频率（13.56 MHz）低得多，并且在集成到物理系统方面出现的问题较少。控制和电子干扰问题几乎被消除。我们报告了使用这种商用设备对脉冲直流反应溅射的初步评估。
纳米级
更多类似石墨烯的2D系统，例如Xenes和Xanes（其中x =硅，德语等），4 - 6个过渡金属二分法（例如，MOS 2，WS 2，Mose 2，WSE 2），7,8六角硼硝酸盐，9 mxenes（例如，过渡金属碳化物和硝酸盐），10个黑磷，11和2d钙钛矿12,13已合成。其中，硅纳米片由于与当前基于SI的纳米技术的预期兼容性而引起了极大的关注。硅纳米片在石墨烯类似硅烯之间存在分歧，该石墨烯类似硅由混合的SP 2 /SP 3-杂化硅原子组成，14和氢末端的石墨烯的类似物，所谓的硅烷，SP 3-氢化硅原子。15作为SP 3-杂交对硅的有利，16硅不稳定，因此仅在底物上外恋生长，例如，AG（111）或IR（111）。17 - 22通过在低温下用浓盐酸从ZINTL二相钙（CASI 2）从ZINTL相（CASI 2）的钙阳离子去钙阳离子来制备更稳定的硅硅烷（氢终止的硅质，SINS-H）。6 Sins-H具有独特的电子，机械和光学特性。根据理论研究，SINS-H是一种半导体材料23，具有应变带隙，24,25，而其原子
通过低...
制定绿色和有效的制备策略是2D过渡金属氮化物和/或碳化物（MXENES）领域的持续追求。传统的蚀刻方法，例如基于HF的或高温的Lewis-Acid-Molten-Molten-Salt蚀刻途径，需要更严格的蚀刻条件，并且表现出较低的制备效率，具有有限的可扩展性，严重限制了其商业生产和实际应用。在这里，通过使用NH 4 HF 2作为Etchant，提出了一种超快低温熔融盐（LTMS）蚀刻方法，用于大规模合成不同的MXENES。增加的热运动和改善的熔融NH 4 HF 2分子显着加快了最大相的蚀刻过程，从而在短短5分钟内实现了Ti 3 C 2 T X Mxene的准备。LTMS方法的普遍性使其成为快速合成各种MXENE的宝贵方法，包括V 4 C 3 T X，NB 4 C 3 T X，MO 2 TIC 2 T X X和MO 2 CT X。LTMS方法易于扩展，并且可以在单个反应中产生超过100 g Ti 3 c 2 t x。获得的LTMS-MXENE在超级电容器中表现出出色的电化学性能，显然证明了LTMS方法的效果。这项工作为大规模商业生产提供了一种超快，通用和可扩展的LTM蚀刻方法。
使用具有控制孔隙率的陶瓷主链的MXENE网络组装
过渡金属碳化物（MXENES）是具有出色特性的新型2D纳米材料，对诸如储能，催化和能量转化等应用的有希望的显着影响。阻止MXENES广泛使用的主要障碍是缺乏在3D空间中组装MXENE的方法，而无需重大的恢复，从而降低了其性能。在这里，通过引入一种新型材料系统来成功克服这一挑战：在多孔陶瓷主链上形成的MXENE的3D网络。主干决定了网络的3D体系结构，同时提供了机械强度，气体/液体渗透性和其他有益特性。冻结铸件用于制造带有开放孔和受控孔隙率的二氧化硅主链。接下来，墨西哥流用于从分散体中将Mxene填充到主链中。然后将系统干燥以将孔壁与MXENE一起覆盖，从而形成一个相互连接的3D-MXENE网络。制造方法是可重现的，MXENE填充的多孔二氧化硅（MX-PS）系统是高导电性的（例如340 S m-1）。MX-PS的电导率受孔隙率分布，MXENE浓度和内部填充周期的数量控制。带有MX-PS电极的三明治型超电容器显示出极好的面积电容（7.24 f cm-2）和能量密度（0.32 MWH cm-2），仅添加了6％的MXENE MXENE质量。这种创建2D纳米材料的3D体系结构的方法将显着影响许多工程应用程序。
沉积 Fe 合金的组织与力学性能...
摘要：本研究采用定向能量沉积（DED）工艺在SCM420基体上沉积Fe-8Cr-3V-2Mo-2W工具钢粉末。本研究重点研究了沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W的力学性能以及热处理对其的影响。观察了沉积后热处理引起的沉积区域微观结构特征的变化。然后分析了热处理对力学性能的影响，并对沉积材料进行了硬度、磨损、冲击和拉伸试验。将这些性能与商用工具钢粉末M2沉积材料和渗碳试件的性能进行了比较。在沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W层中，通过后热处理获得了增加的马氏体相分数，并且碳化物析出量也增加了。这使得热处理后的硬度从48 HRc增加到62 HRc，耐磨性也显着提高。吸收的冲击能量从热处理前的 11 J 降低到热处理后的 6 J，但抗拉强度却从 607 MPa 大幅提高到 922 MPa。与 M2 沉积表面相比，Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度降低了 3%，断裂韧性降低了 76%，但抗拉强度提高了 56%。与渗碳 SCM420 相比，Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度和耐磨性提高了 3%，断裂韧性降低了 90%，抗拉强度提高了 5%。这项研究表明，与渗碳相比，通过 DED 进行的表面硬化可以表现出相似或更优异的机械性能。
1 二维材料的制备
二维 (2D) 材料是一类新兴的纳米材料，具有丰富的结构和卓越的性能，将带来许多变革性的技术和应用 [1]。自 2004 年首次发现石墨烯以来，二维材料家族已急剧扩展，包括绝缘体（六方氮化硼 [h-BN]）、半导体（大多数过渡金属二硫属化物 [TMDCs]、黑磷 [BP] 和碲 [Te]）、半金属（部分 TMDCs 和石墨烯）、金属（过渡金属碳化物和氮化物 [MXenes]）、超导体（NbSe 2 ）和拓扑绝缘体（Bi 2 Se 3 和 Bi 2 Te 3 ）[2, 3]。二维材料的原子厚度和悬挂自由表面以及优异的光学、电学、磁学、热学和机械性能使其在光通信、电子学、光电子学、自旋电子学、存储器、热电学以及能量转换和存储器件中具有巨大的应用前景[4, 5]。著名纳米材料学家刘忠范指出，“制备决定未来”是所有材料的必然规律。在过去的十年中，一系列的制备技术被开发来制备二维材料，以满足其基础研究和各种应用的需要。鉴于二维材料的层状结构，主要的制备技术可分为两大类：自上而下和自下而上的方法。在本章中，我们将介绍近年来发展的二维材料制备技术，包括两种自上而下的方法（机械剥离和液相剥离）和一种自下而上的方法（气相生长）。这里我们给予更多的篇幅来介绍二维材料气相生长中的单晶生长、厚度控制和相位控制。
具有表面端接基团 (-F、-OH、=O、-Cl) 的 Ti3C2Tx MXene 量子点，用于超快光子学
摘要：过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）由于其受灵活的组成或表面功能团调控影响的高度可调的电子和光学性质而在光电应用领域引起了广泛关注。先前超快光子研究中使用的 Ti 3 C 2 T x MXenes（-F，-OH，=O封端）通常通过通用的氢氟酸（HF）蚀刻策略合成，这可能导致大量缺陷，从而阻碍 Ti 3 C 2 T x 的光电性能。在本文中，受到通过微密集层剥离法（MILD）蚀刻策略制备的 Ti 3 C 2 T x（-F，-OH，=O，-Cl封端）更高的电导率和载流子迁移率的启发，我们采用液相剥离（LPE）方法进一步优化它，以合成纯 Ti 3 C 2 T x 量子点（QDs）用于超快光子学。与在 1550 nm 下运行的其他 QDs 可饱和吸收体 (SA) 器件相比，我们的 SA 器件表现出相对较低的饱和强度 (1.983 GW/cm − 2 ) 和较高的调制深度 (11.6%)，从而更容易产生锁模脉冲。在通信波段获得了以 1566.57 nm 为中心波长、基频为 22.78 MHz 的 466 fs 的突出超短脉冲持续时间。考虑到基于这种 Ti 3 C 2 T x QDs 锥形光纤的 SA 是对 Er 3+ 掺杂光纤激光器 (EDFL) 的首次探索，这项工作将为超快光子学的应用开辟一条新途径。
温度依赖性导热率和...
提出了数学模型，以检查可变的热物理特性（例如热传导，滑动效应和粘度）对麦克斯韦纳米流体的影响。由于存在纳米颗粒，例如金属，碳化物，氧化物等，导热率迅速增加。基础流体。流量是从停滞的点传递的，经过一张带有滑动条件的拉伸板。还考虑了布朗运动的特征以及嗜热过程。通过相似性变换，从影响流体流动的方程式减少了ODE。MATLAB的内置求解器，即BVP4C，它是实现Lobatto IIIA有限差数值方法的搭配公式，以数值求解这些转换的方程。分析了不同参数对流体运动的变化影响，热量转移以及质量的影响的数值结果的图。这项研究导致了一个重要方面，随着流动中的热导率的加剧，流体的温度会降低，而纳米颗粒在板表面附近的高聚集中会降低。此外，由于麦克斯韦液的松弛，热量和质量转移耗尽的速率。此外，当前数值计算的有效性是通过对热和质量转移速率进行比较与先前的分析结果的比较来确定的，该结果的嗜热和prandtl参数值的几个值。其成果的有效性可以用于纳米科学技术和聚合物行业的发展。关键字：传热；流体粘度可变；滑动效应；可变的导热率； Maxwell Fluid PAC：47.50.-D，47.15.cb，47.11.-J，44.20。+B，65.80.-G，82.60.qr，47.57.ng，82.35.np，83.50，83.50，65.20.-W，83.60.bc，83.60.bc，83.60.dff