在电磁干扰屏蔽、天线和电化学能存储与转换电极等应用中,MXene 薄膜需要具有高电导率。由于采用基于酸蚀的合成方法,因此很难分解化学成分和薄片尺寸等因素对电阻率的相对重要性。为了了解内在和外在因素对宏观电子传输特性的贡献,对 Ti y Nb 2- y CT x 系统中的固溶体进行了控制成分和结构参数的系统研究。特别是,我们研究了金属(M)位成分、薄片尺寸和 d 间距对宏观传输的不同作用。硬 x 射线光电子能谱和光谱椭圆偏振法揭示了 M 位合金化引起的电子结构变化。与光谱结果一致,低温和室温电导率以及有效载流子迁移率与 Ti 含量相关,而薄片尺寸和 d 间距的影响在低温传输中最为突出。该结果为设计和制造具有广泛电导率的 MXene 提供了指导。
人们对 MXenes 的兴趣正在呈指数级增长,因此 2022 年有 4 场专门讨论 MXenes 的研讨会也就不足为奇了。经过两年几乎完全是虚拟会议之后,再次旅行并与来自学术界和工业界不同背景的对具有全球影响的新材料和应用有着浓厚兴趣的人面对面交流令人耳目一新;不仅旅行,还举办会议。2022 年 8 月 1 日至 3 日,第二届国际 MXene 会议,也是第一次面对面(混合)会议,在德雷塞尔大学举行,主题为 MXenes:用创新应对全球挑战。本次活动获得了广泛赞誉,来自世界各地的 225 多名与会者来到 AJ Drexel 纳米材料研究所、工程学院和德雷塞尔大学。34.7% 的出席者为女性,12.3% 为代表性不足的少数族裔,包括一名美洲原住民和几名非裔美国人和西班牙裔人。除了现场出席的人员外,在为期三天的活动期间,还有 50 名虚拟与会者,其中包括 12 名乌克兰人,我们公开支持他们的出席。
抽象MXENE是最近出现的多方面二维(2D)材料,由表面改性的碳化物组成,提供了其柔韧性和可变成分。它们由早期过渡金属(M)的层组成,与N层的碳或氮层(表示为X),并用表面官能团(表示为T X / T Z)终止,并用M n + 1 x n t x的一般公式,其中n = 1-3。通常,MXENE具有特性的独家组合,其中包括高电导率,良好的机械稳定性和出色的光学性能。MXENES还具有良好的生物逻辑特性,具有高表面积的药物负荷/递送,生物相容性的良好亲水性以及用于计算机断层扫描(CT)扫描和磁共振成像(MRI)的其他电子相关性能(MRI)。由于具有吸引力的物理化学和生物相容性特性,新型的2D材料吸引了对生物医学和生物技术应用的起义兴趣。尽管最近探索了MXENES在生物医学中的某些潜在应用,但在生物医学工程和生物医学的角度使用的MXENE类型仅限于Mxenes的少数Mxene和tantalum Carbide家族。本评论的论文旨在概述MXENES的结构组织,不同的自上而下和自下而上的MXENES合成方法,无论它们是基于氟还是不含氟的蚀刻方法来产生生物相容性的MXENES。还讨论了MXENE的抗菌活性和MXENES在损害细胞膜中的机理。MXENES,以增强生物降解性并降低材料的细胞毒性,用于生物传感,癌症疗法,药物输送和生物成像应用。对生物医疗设备中MXENE部署MXENE的体内应用,陷阱和未来前景面临的一些挑战已被揭露。总的来说,这篇综述将MXENES的当前进步和前景视为实现这一2D纳米材料作为多功能生物学工具的目前进步和前景。
本文讨论了MXENES与聚合物之间有希望的协同作用,以开发在生物医学域中具有不同应用的高级纳米复合材料。MXENE具有非凡特性,通过各种合成和制造方法整合到聚合物矩阵中。这些纳米复合材料在药物输送,成像,诊断和环境修复中发现了应用。他们提供了改善的治疗效率和药物输送的副作用,提高了成像和诊断方面的敏感性和特异性,以及水纯度和去除污染物的有效性。观点还解决了诸如生物相容性和毒性之类的挑战,同时暗示了未来的研究指示。在总体上,它突出了MXENES - 聚合物纳米复合材料在解决各种领域的关键问题方面的变革潜力。
二维早期过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物 (MXenes) 家族规模庞大且发展迅速,引起了材料科学和材料化学界的极大兴趣。MXenes 被发现仅十多年前,已在从储能到生物和医学等各种应用领域展现出巨大潜力。过去两年来,人们在研究 MXenes 用作润滑剂添加剂、复合材料中的增强相或固体润滑涂层时的机械和摩擦学性能方面进行了越来越多的实验和理论研究。尽管对 MXenes 在干燥和润滑条件下的摩擦和磨损性能的研究仍处于早期阶段,但由于 MXenes 具有出色的机械性能和化学反应性,使其能够适应与其他材料结合,从而提高其摩擦学性能,因此该领域的研究取得了快速发展。从这个角度来看,我们总结了 MXene 摩擦学领域最有希望的成果,概述了未来需要进一步研究的重要问题,并提供了我们认为对专家以及 MXenes 研究新手(特别是新兴的 MXene 摩擦学领域)有用的方法建议。
nbslcnls 基于 MXene 的传感材料:现状和未来前景 Vishnu Sankar Sivasankarapillai, 1 Tata Sanjay Kanna Sharma, 2, 3 Kuo-Yuan Hwa 2, 3 Saikh Mohammad Wabaidur, 4 Subramania Angaiah 5 和 Ragupathy Dhanusuraman 1,* 摘要 MXenes 是一类二维多功能材料,自 2011 年被发现以来一直处于快速发展阶段。MXenes 具有高导电性和表面积、改进的机械性能、亲水性以及通过修改功能团来调整表面性能的能力等优异特性。这些特性使 MXenes 成为广泛应用的合适候选者,包括生物医学和储能。本综述重点介绍了最近报道的用于传感器应用的各种类型的 MXenes。首先介绍了 MXenes 的制造和特性的现状,然后讨论了它们作为压阻和生化传感器的应用。这涉及机械应变检测以及与生物医学应用相关的生物分子、生物标志物和药物分子的检测。最后,简要讨论了未来的前景,这将有助于研究人员确定当前情况的局限性并制定新的战略,重点是开发基于 MXene 的新型、高效和灵敏的传感器。
摘要:Mxenes是一个新的二维材料家族,也称为过渡金属碳化物和氮化物,其通用公式为M n + 1 x n t x(n = 1 - 3)。它们固有的金属电导率和亲水性质具有迷人的物理化学特性(光学,电子,磁性,光到热转化。等)。超薄层的结构和光热特性吸引了许多在生物医学应用中的兴趣,尤其是作为癌症治疗的光质疗法剂。在这篇综述中,我们总结了光热疗法领域的MXENES的最新进展,并突出了至关重要的生物指数的制备和评估。首先,我们介绍了生物应用MXENES的制备和表面修饰的主要策略。然后,回顾了基于MXENE的光热应用领域的代表性病例,例如光热疗法,协同疗法和靶向治疗。最后,引入了细胞毒性和体内长期生物安全。我们还提出
8:20 AM PL-MOM-2工程2D MXENE表面用于功能性电影和涂料,Yury Gogotsi(YG36@DRexel.edu),美国德雷克塞尔大学,邀请了MXENES(碳化物,硝酸盐,硝酸盐,氧气,氧气和碳替代物的早期过渡金属)是一项非常大的家族。它们具有m n +1 x n t x的化学公式,其中m是过渡金属(ti,mo,nb,v,cr等。),x是碳和/或氮(n = 1、2、3或4),而T x表示表面终止(o,o,哦,卤素,chalcogens)。各种各样的结构和组成,在M和X站点上的实心溶液的可用性以及对表面终止的控制提供了大量的材料来生产和调查。1在水性加工,高电子电导率(超过20,000 s/cm),生物相容性和出色的机械性能中,将其等离子性能易于使用,超过了其他溶液可供处理的2D材料,MXENES具有可实现众多应用的特性。2固有的2D结构,负责MXENE的光学响应和电子传输的电荷载体非常接近表面,具有出色的能力,可以经历可逆的化学和电化学反应,以增加或改变表面终止。mxenes可以应用于各种表面,以提供电子和离子电导率,在各种波长中控制光学特性,产生电致色膜,甚至达到低摩擦系数。聚合物,纸张和织物由水溶液或有机溶液中的MXENE涂覆的织物具有独特的表面特性。1,3,4MXENE涂层的性能可以在光学上或电化学调制。这些化学和光学响应式导电涂层可以实现许多技术进步。
摘要:在过去的十年中,MXENES是一类新的高级功能2D纳米材料,在用于电化学能量储存设备的多种类型的电极材料中出现了。MXene and their composites have opened up an interesting new opportunity in the field of functional materials, owing to their transition metal nitrides/carbides/carbonitride-based unique layered structures, higher electrical and thermal conductivity, higher charge carrier mobility, high negative zeta-potential, high mechanical properties, tunable bandgap, superior hydrophilicity, metallic nature and rich surface chemistry, which enhance the number of金属活性氧化还原位点和短离子扩散路径。但是,在电化学能源储存应用的情况下,不可避免的聚集和纳米片重新打包的问题显着降低了电解质离子MXENE材料的活性表面位点的可及性。当前,为了避免这些遗产,有许多专门研究解决方案的研究工作。本评论广泛符合在电池和超级电容器等能源存储设备中应用基于MXENE材料的最新进展。特别关注对MXENES化学成分的关系以及形态与电化学性能的理解。此外,考虑了用于商业应用的MXENES和基于MXENE的组合的挑战,并提供了克服其缺点的方法。最后,强调了MXENES提供的未来研究的新型储能材料研究的机会。
在过去的二十五年中,MAX 相及其衍生物 MXenes 已成为材料研究的焦点。这些化合物无缝融合了陶瓷和金属特性,具有高导热性和电导性、机械强度、低密度和耐极端条件性。它们的多功能性使其成为各种应用的有希望的候选材料,特别是在用于氢气释放的先进光催化和电催化中。此外,MAX 相和 MXenes 是潜在的储氢材料,具有独特的结构,可为高效的氢气储存和释放提供充足的空间,这对于燃料电池等清洁能源技术至关重要。本综述旨在全面分析它们在光催化、电催化和储氢中的作用,重点关注它们的层状晶体结构。MAX 相集成了优越的金属和陶瓷属性,而 MXenes 提供可调节的电子结构,可增强催化性能。持续探索对于充分发挥其潜力、推动清洁能源技术及其他领域至关重要。