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石墨烯/MXene/硅橡胶柔性复合材料的制备及其介电与力学性能研究
1
作者 曾玉 唐鹿 《绝缘材料》 北大核心 2026年第1期77-84,共8页
为提升硅橡胶作为介电弹性体应用的潜能,将不同质量比例的石墨烯与Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene同时加入到硅橡胶中,通过机械混合和平板硫化的方法制备了石墨烯/MXene/硅橡胶柔性复合材料。结果表明:合适质量比例的石墨烯与MXene相互促进彼... 为提升硅橡胶作为介电弹性体应用的潜能,将不同质量比例的石墨烯与Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene同时加入到硅橡胶中,通过机械混合和平板硫化的方法制备了石墨烯/MXene/硅橡胶柔性复合材料。结果表明:合适质量比例的石墨烯与MXene相互促进彼此在硅橡胶中的分散性,使硅橡胶复合材料的介电性能与力学性能增强,进而提升复合材料的电致形变性能。当加入1.2份石墨烯和0.8份MXene时,复合材料的介电常数增加到7.03,而介质损耗因数仅为0.001 30,这归因于填料均匀的分散性、界面极化效应的增强及微电容器数量的增加。此时,复合材料的拉伸强度增加到680 kPa,弹性模量为605 kPa,电致形变量增加到12.81%。 展开更多
关键词 硅橡胶 mxene 石墨烯 复合材料 介电性能 力学性能
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单宁酸与铁改性MXene材料的制备及对U(Ⅵ)的吸附特性
2
作者 李仕友 杨宇彪 +3 位作者 熊芷毓 彭坚 周莉茜 王国华 《精细化工》 北大核心 2026年第3期562-575,共14页
为解决传统吸附材料在处理低含量含铀废水时存在吸附量低、稳定性差等问题,采用单宁酸(TA)和FeCl_(3)·6H_(2)O对以Ti_(3)AlC_(2)刻蚀制备的MXene进行功能化改性,制备了一种复合材料MXene/TA@Fe,将其用于模拟含铀废水中U(Ⅵ)的吸附... 为解决传统吸附材料在处理低含量含铀废水时存在吸附量低、稳定性差等问题,采用单宁酸(TA)和FeCl_(3)·6H_(2)O对以Ti_(3)AlC_(2)刻蚀制备的MXene进行功能化改性,制备了一种复合材料MXene/TA@Fe,将其用于模拟含铀废水中U(Ⅵ)的吸附。通过SEM、EDS、XRD、FTIR、BET对MXene/TA@Fe进行了表征,考察了制备条件和吸附条件对MXene/TA@Fe吸附U(Ⅵ)性能的影响。通过吸附过程的动力学和热力学模型分析,并基于XPS和FTIR表征,推测了其吸附机理,评价了MXene/TA@Fe的循环利用性能。结果表明,MXene/TA@Fe的最佳制备条件为m(MXene)∶m(TA)∶m(FeCl_(3)·6H_(2)O)=1∶2∶2,制备的MXene/TA@Fe对U(Ⅵ)的去除率达到99.03%;TA和铁的引入不仅增加了吸附位点,还改善了MXene的易氧化和稳定性。MXene/TA@Fe对U(Ⅵ)的吸附遵循拟二级动力学模型和Freundlich等温模型,其吸附机制为多层化学吸附。在pH=6、温度308 K、投加量0.10 g/L的条件下,MXene/TA@Fe对U(Ⅵ)的最大吸附量为308.802 mg/g;其对U(Ⅵ)的吸附过程为自发的吸热反应,该吸附过程主要涉及离子交换、静电作用、表面络合及氧化还原反应等机制的协同效应。MXene/TA@Fe经5次循环再生后,U(Ⅵ)去除率仍保持在80%以上,并可通过磁吸回收。 展开更多
关键词 mxene 单宁酸 铁 铀 吸附性能 功能材料
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基于电射流打印的Ti_(3)C_(2)MXene基柔性气体传感器的制备及其性能研究
3
作者 王云帆 孙蕾 +3 位作者 王春静 张鹏亚 焦泽霖 张文磊 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期151-155,160,共6页
传统气体传感器加载敏感材料多采用电极表面直接滴涂方式,该方法存在材料加载量难以精确控制、重复性差等问题。为解决上述问题开发了基于电射流打印制备柔性气体传感器的新方法,自主搭建了低成本电射流打印装置,配制了以Ti_(3)C_(2)MX... 传统气体传感器加载敏感材料多采用电极表面直接滴涂方式,该方法存在材料加载量难以精确控制、重复性差等问题。为解决上述问题开发了基于电射流打印制备柔性气体传感器的新方法,自主搭建了低成本电射流打印装置,配制了以Ti_(3)C_(2)MXene材料为基础的功能墨水,讨论了打印条件对Ti_(3)C_(2)MXene基功能墨水打印图形尺寸的影响。在Ti_(3)C_(2)MXene功能墨水中加入气敏材料In_(2)O_(3),在聚对苯二甲酸乙二醇酯柔性叉指电极上通过电射流打印制备了柔性气体传感器并测试了其灵敏度。结果表明:采用0.3%Ti_(3)C_(2)MXene/7%PEO(聚氧化乙烯)溶液作为电射流打印的功能墨水,可以保证在开启电压较小的同时形成分辨率较高的图形;在施加电压2500V,打印距离1mm,注射泵流速300nL/min,基板移动速度300mm/min的锥射流打印条件下,沉积的图形规整有序、直径均匀,尺寸为(2.56±0.32)μm;柔性气体传感器灵敏度较高。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)mxene 功能墨水 电射流打印 可控加载 气体传感器
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基于羧基化氧化石墨烯-MXene-壳聚糖复合材料的激动素电化学传感器
4
作者 盛计学 潘大宇 +1 位作者 陈泉 李爱学 《分析试验室》 北大核心 2026年第1期1-8,共8页
制备了一种新型的检测激动素(KT)电化学传感器。该传感器以丝网印刷电极(SPE)为基底电极,采用羧基化氧化石墨烯(COOH-GO)、MXene、壳聚糖(CS)组成的复合材料作为修饰材料,采用滴涂法一步修饰在SPE表面;显著提高了电极的导电性和催化活性... 制备了一种新型的检测激动素(KT)电化学传感器。该传感器以丝网印刷电极(SPE)为基底电极,采用羧基化氧化石墨烯(COOH-GO)、MXene、壳聚糖(CS)组成的复合材料作为修饰材料,采用滴涂法一步修饰在SPE表面;显著提高了电极的导电性和催化活性,实现了KT的检测。结果表明:该传感器在5.00~500.00μmol/L范围内,氧化峰电流与KT浓度呈线性相关,检测限为1.74μmol/L;在生菜样本中的回收率为96.8%~103.4%,相对标准偏差(RSD)为2.2%~3.1%。该传感器具有较强的实际应用潜力。 展开更多
关键词 激动素 电化学传感器 羧基化氧化石墨烯 mxene 壳聚糖
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MXene基材料修复骨缺损的临床应用与前景
5
作者 王亮 张鑫 +1 位作者 何维 王剑 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第20期5282-5294,共13页
背景:近年来,MXene及其衍生物因良好的生物相容性、生物可降解性、高光热转换能力以及内在的抗菌和成骨能力等特性,在骨缺损修复领域展现出较大的应用前景。目的:阐述MXene的生物医学特性,总结MXene基材料在修复骨缺损方面的研究应用进... 背景:近年来,MXene及其衍生物因良好的生物相容性、生物可降解性、高光热转换能力以及内在的抗菌和成骨能力等特性,在骨缺损修复领域展现出较大的应用前景。目的:阐述MXene的生物医学特性,总结MXene基材料在修复骨缺损方面的研究应用进展。方法:在PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库中检索2005-2025年发表的文献,英文检索词为“MXene,Bone defect,Bone repair,Bone Regeneration,Bone tissue engineering”,中文检索词为“MXene,骨缺损,骨修复,骨再生,骨组织工程”,经逐层筛选后最终纳入97篇文献进行综述。结果与结论:MXene具有良好的生物相容性、抗菌性、抗氧化和免疫调节性、光热性能和导电性能,将MXene引入骨组织工程支架的制备中可以赋予支架抗感染功能、免疫调节功能、增强的机械性能和促成骨能力。MXene作为引导骨再生膜材料有较大的应用潜力。MXene材料因具备优异的生物活性和抗菌性能是构建高性能植入物涂层的理想选择。MXene基3D打印墨水的成功制备为构建复杂结构的骨支架奠定了基础,MXene的优异性能赋予3D打印支架多重功能,使其在骨缺损修复中具备更广泛的应用前景。 展开更多
关键词 mxene 骨缺损 骨组织工程 骨修复 骨再生 骨缺损修复
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MXene复合膜用于去除水体中新兴污染物研究进展
6
作者 陶先燕 赵路婻 +3 位作者 潘积鸣 熊艳舒 邓富康 李凯 《现代化工》 北大核心 2026年第2期76-80,86,共6页
二维层状材料MXene由于独特的晶体结构和表面化学特性,特别是良好的机械强度、亲水性和超高比表面积,在新兴水处理膜技术领域得到广泛关注。分析了MXene基复合膜的构建策略,包括其与有机和无机材料的复合,阐明各改性策略对复合膜结构与... 二维层状材料MXene由于独特的晶体结构和表面化学特性,特别是良好的机械强度、亲水性和超高比表面积,在新兴水处理膜技术领域得到广泛关注。分析了MXene基复合膜的构建策略,包括其与有机和无机材料的复合,阐明各改性策略对复合膜结构与性能的影响。重点解析其在新兴污染物处理方面的多维应用及机理,并对MXene复合膜今后的研究进行了展望。 展开更多
关键词 mxene 复合膜 新兴污染物 水处理
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二维纳米材料MXene用于肿瘤诊疗的研究进展
7
作者 刘玉爽 王娟 +4 位作者 沈雨楠 平宇彤 朱妍慧 王欣 孙正明 《材料导报》 北大核心 2026年第5期153-163,共11页
临床数据显示肿瘤已成为全球第二大死因。但是,传统的肿瘤诊疗技术仍存在一定局限性,新材料的发展为其带来了新的希望。二维纳米层状过渡金属碳/氮化物MXene凭借丰富的可调性、高比表面积、优异的光热转换效率及良好的生物相容性,在肿... 临床数据显示肿瘤已成为全球第二大死因。但是,传统的肿瘤诊疗技术仍存在一定局限性,新材料的发展为其带来了新的希望。二维纳米层状过渡金属碳/氮化物MXene凭借丰富的可调性、高比表面积、优异的光热转换效率及良好的生物相容性,在肿瘤诊疗领域展现出巨大潜力。本文系统综述了MXene的生物安全性及在肿瘤诊断与治疗中的研究进展。在生物安全性方面,MXene的化学稳定性受到结构缺陷、官能团和环境等因素的显著影响,但可通过表面改性、稳定剂和复合等手段加以改善。MXene在生物体内主要通过肝脏库普弗细胞溶酶体降解并随粪便排泄,经过改性可获得优异的生物相容性与低毒性。在肿瘤诊疗中,MXene可以用作荧光成像、光声成像、X射线计算机断层扫描成像、磁共振成像等成像技术的造影剂,以及用于药物递送系统、光热疗法、光动力疗法、免疫疗法、协同疗法等,且经MXene修饰的植入物可抑制术后肿瘤复发并促进骨再生。 展开更多
关键词 mxene 二维材料 生物安全性 肿瘤诊疗 协同疗法
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三维还原氧化石墨烯-MXene复合电极结合智能手机的葡萄糖即时检测系统
8
作者 李豪杰 张重阳 +3 位作者 于帅群 尚翎君 孙旭明 任琼琼 《分析科学学报》 北大核心 2026年第1期10-18,共9页
糖尿病作为一种全球性高发的慢性疾病,快速、精准的血糖监测对疾病管理至关重要。传统的酶基葡萄糖传感器易受环境因素影响且需有创采血,限制了其广泛应用。本研究开发了一种基于还原氧化石墨烯(rGO)-MXene三维复合材料负载金纳米颗粒(A... 糖尿病作为一种全球性高发的慢性疾病,快速、精准的血糖监测对疾病管理至关重要。传统的酶基葡萄糖传感器易受环境因素影响且需有创采血,限制了其广泛应用。本研究开发了一种基于还原氧化石墨烯(rGO)-MXene三维复合材料负载金纳米颗粒(AuNPs)的无酶葡萄糖传感器,结合便携式电化学检测系统,实现了葡萄糖的高灵敏、高选择性检测。通过水热法制备了rGO-MXene三维多孔结构,并优化了二者比例(2∶1)及AuNPs沉积时间(600 s),显著提升了电极的导电性和催化活性。扫描电镜表征证实了AuNPs均匀分布于rGO-MXene表面,形成了丰富的活性位点。电化学测试表明,该传感器在0.1 mol/L NaOH溶液中对葡萄糖表现出优异的催化性能,线性扫描伏安法(LSV)的线性范围为10μmol/L~7 mmol/L,检测限低至1.43μmol/L(S/N=3)。此外,传感器对常见干扰物(如抗坏血酸、尿酸等)具有高抗干扰能力,且重复性好。进一步开发的智能手机集成检测系统与电化学工作站结果高度一致,验证了其可靠性与便携性。该研究为无创、便携式葡萄糖检测提供了新策略,有望应用于居家或现场快速监测。 展开更多
关键词 三维还原氧化石墨烯 mxene AuNPs 葡萄糖 无创 便携式电化学检测器
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聚氨酯基MXene弹性导电复合纤维的制备及性能研究
9
作者 杨金平 魏亮 +3 位作者 程雪 曹雪华 孙华秋 孙润军 《棉纺织技术》 2026年第3期48-54,共7页
为了探究MXene添加量对MXene/聚氨酯复合弹性导电应变传感长丝(MT长丝)的导电稳定性及机械性能的影响,以热塑性聚氨酯为柔性基底材料,采用原位氢氟酸刻蚀法制备MXene水分散液,使用溶剂交换法将MXene浓缩分散在溶剂里,通过分别添加0、1、... 为了探究MXene添加量对MXene/聚氨酯复合弹性导电应变传感长丝(MT长丝)的导电稳定性及机械性能的影响,以热塑性聚氨酯为柔性基底材料,采用原位氢氟酸刻蚀法制备MXene水分散液,使用溶剂交换法将MXene浓缩分散在溶剂里,通过分别添加0、1、2、4、6、8组浓缩后的MXene分散液配制纺丝液,以湿法纺丝工艺制备了一种聚氨酯长丝和5种MXene体积分数分别为16.67%、28.57%、44.44%、54.55%、61.54%的MT长丝。通过对MT长丝进行SEM、FTIR、XRD表征和力学性能、拉伸传感性能测试。结果表明:MXene成功引入MT长丝中;随着聚氨酯内MXene添加量的增加,MT长丝电导率增加,当纺丝液中MXene体积分数为61.54%时所制备的MT6长丝电导率最高,达到14.70 S/m,对应的拉伸强度高达70.53 MPa,断裂伸长率为161%,在50%拉伸下电阻变化率达到560%、灵敏度GF值为11.2。认为:所制备的MT6弹性导电长丝样品能在检测范围内实现良好的工作应变和电阻响应稳定性。 展开更多
关键词 智能可穿戴 mxene 聚氨酯 湿法纺丝 导电纤维
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木基MXene-CNTs光热材料制备及其活化过硫酸盐降解盐酸四环素
10
作者 王文迪 张一迈 +3 位作者 贾荟平 杨宇萌 李政轩 路莹 《东北师大学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期120-126,共7页
采用浸渍喷涂法制备木基碳化钛-碳纳米管(MXene-CNTs)光热材料,并通过光热活化过硫酸盐(PMS)实现盐酸四环素(TC)高效降解.利用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外漫反射光谱(UV-Vis-NIR)和光热转换性能表征考... 采用浸渍喷涂法制备木基碳化钛-碳纳米管(MXene-CNTs)光热材料,并通过光热活化过硫酸盐(PMS)实现盐酸四环素(TC)高效降解.利用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外漫反射光谱(UV-Vis-NIR)和光热转换性能表征考察了木基MXene-CNTs的结构形貌、成分对光热性能的影响.结果表明,在PMS浓度为0.5 mmol/L的情况下,木基MXene-CNTs复合光热材料活化PMS对TC的降解率可达到92%,机理分析表明这是硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)和羟基自由基(·OH)主导的降解反应. 展开更多
关键词 木基mxene-CNTs 光热活化过硫酸盐 盐酸四环素
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MXene原位构建AuPt合金/C-TiO_(2)光催化用于产氢
11
作者 伍超 徐朝华 王若男 《云南化工》 2026年第2期49-54,58,共7页
研究利用Ti_(3)C_(2)MXene表面具有还原性的Ti空位,无需额外添加还原剂及外部光源,将AuPt合金原位负载在Ti_(3)C_(2)表面。所得到的AuPt/Ti_(3)C_(2)经氧化处理,制备出AuPt/C-TiO_(2)(CTAP)催化剂。实验结果表明,CTAP中的C层充当“电子... 研究利用Ti_(3)C_(2)MXene表面具有还原性的Ti空位,无需额外添加还原剂及外部光源,将AuPt合金原位负载在Ti_(3)C_(2)表面。所得到的AuPt/Ti_(3)C_(2)经氧化处理,制备出AuPt/C-TiO_(2)(CTAP)催化剂。实验结果表明,CTAP中的C层充当“电子桥”,促进了TiO_(2)的光生电子向AuPt合金转移,而AuPt合金作为催化活性中心,将质子高效的还原为氢气。该工作巧妙地利用了Ti_(3)C_(2)MXene的特性,构建了TiO_(2)基光催化体系,为高效催化剂的设计提供了思路。 展开更多
关键词 光催化产氢 Ti_(3)C_(2)mxene TiO_(2) AuPt合金 自还原
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Bi_(2)O_(3)@MXene/碳毡的制备及电化学和电池性能
12
作者 秦野 赵海东 王晶 《精细化工》 北大核心 2026年第1期116-124,共9页
为提升碳毡(CF)作为钒电池负极的电化学反应活性,将Ti_(3)AlC_(2)经氢氟酸刻蚀制备了MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x));然后,通过溶剂热法在MXene层间和表面生长Bi_(2)O_(3)颗粒制备了Bi_(2)O_(3)@MXene;最后,采用浸渍拉伸法将其负载碳毡,制备了... 为提升碳毡(CF)作为钒电池负极的电化学反应活性,将Ti_(3)AlC_(2)经氢氟酸刻蚀制备了MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x));然后,通过溶剂热法在MXene层间和表面生长Bi_(2)O_(3)颗粒制备了Bi_(2)O_(3)@MXene;最后,采用浸渍拉伸法将其负载碳毡,制备了Bi_(2)O_(3)@MXene/碳毡。采用XRD、SEM、XPS、BET、接触角测试仪对Bi_(2)O_(3)@MXene/碳毡进行了表征,通过电化学工作站和三电极体系对Bi_(2)O_(3)@MXene/碳毡的电化学性能进行了测试。评价了以碳毡为正极、Bi_(2)O_(3)@MXene/碳毡为负极组装的不对称钒电池(BMC-C电池)的充放电性能。结果表明,Bi_(2)O_(3)@MXene/碳毡的比表面积(4.93 m^(2)/g)比碳毡提升了63.7%,电解液的接触角(85.7°)比碳毡减小了44.7°。在400 mA/cm^(2)电流密度下,BMC-C电池能量效率达到了71.2%,在200 mA/cm^(2)的电流密度下连续充放电500圈循环后,其能量效率能够稳定在81%。BMC-C电池优异的性能主要归因于生长在MXene层间和表面的Bi_(2)O_(3)颗粒改善了电极的亲水性和比表面积,增加了反应活性位点,而层间的Bi_(2)O_(3)颗粒抑制了MXene结构的堆叠。 展开更多
关键词 钒电池 碳毡 负极 mxene 溶剂热法 功能材料
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CNT@PANI/MXene@CNT非对称微电容的制备及其电化学性能研究
13
作者 李川 黄卫青 +2 位作者 王利魁 郭鸶 邓超 《化工新型材料》 北大核心 2026年第2期202-207,共6页
采用复合工艺制备二维过渡金属碳化物@碳纳米管(MXene@CNT)导电墨水与碳纳米管@聚苯胺(CNT@PANI)墨水,通过共同打印得到非对称微电容。X射线衍射仪与透射电子显微镜表征证实构建了MXene-CNT复合体系,随着碳纳米管(CNT)的引入,MXene的层... 采用复合工艺制备二维过渡金属碳化物@碳纳米管(MXene@CNT)导电墨水与碳纳米管@聚苯胺(CNT@PANI)墨水,通过共同打印得到非对称微电容。X射线衍射仪与透射电子显微镜表征证实构建了MXene-CNT复合体系,随着碳纳米管(CNT)的引入,MXene的层间距逐渐增大,证实了CNT的引入能够有效抑制MXene片层的自堆叠。拉曼光谱与扫描电子显微镜形貌分析显示,复合组分在A4纸基材表面均匀分布。电化学测试表明,CNT的复合显著改变储能机理:CNT@PANI/MXene@CNT微电容体系的双电层电容贡献率从原始CNT@PANI/MXene微电容的33%提升至56%,证实储能过程向双电层主导机理转变。CNT质量分数为5%时,5mV/s扫描速率下CNT@PANI/MXene@CNT微电容性能最优,面积比电容达30.02mF/cm^(2),能量密度提升至6.2μWh/cm^(2),循环10000次后仍维持80.65%的初始容量,表现出良好的稳定性。3组串联微电容的工作电压可达4.2V,并驱动发光二极管实现持续2min的稳定发光。这种性能提升主要归因于CNT构建的三维导电网络有效提高了电荷传输效率,同时MXene与PANI的协同作用增强了界面电荷存储能力。 展开更多
关键词 微电容 非对称电容器 TI 3C 2T X mxene 电化学性能
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MXene柔性电子传感器的优势及在糖尿病足创面监测中的应用
14
作者 潘之怡 黄嘉雯 +1 位作者 薛文君 徐建达 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第8期2023-2032,共10页
背景:MXene材料具有良好的抗菌性、导电性、光热转换活性及生物相容性,可用于制备柔性电子传感器,在实时监测糖尿病足创面领域具有巨大的应用潜能。目的:综述基于MXene柔性电子传感器的优势及在糖尿病足创面监测中的应用现状与未来发展... 背景:MXene材料具有良好的抗菌性、导电性、光热转换活性及生物相容性,可用于制备柔性电子传感器,在实时监测糖尿病足创面领域具有巨大的应用潜能。目的:综述基于MXene柔性电子传感器的优势及在糖尿病足创面监测中的应用现状与未来发展前景。方法:检索PubMed数据库、Web of Science数据库、中国知网、万方数据库中已发表的相关文献,以“MXene,柔性电子传感器,糖尿病足,创面监测”为中文检索词,以“MXene,flexible electronic sensor,diabetic foot,wound detection”为英文检索词,最终纳入55篇文章进行综述分析。结果与结论:对于与创面预后息息相关的pH值、温度、尿酸、血糖、超氧化物阴离子、过氧化氢等生理参数,MXene柔性电子传感器呈现出实时监测能力,具有广阔的发展前景。根据MXene材料的固有特性,通过对传统柔性传感器进行创造性的表面改性,不仅能够赋予传感器良好的抗菌能力,还可提升传感器的综合性能,通过增强对病理信号变化的敏感度展现出更高的氧化还原电流响应,实现精确、稳定的动态监测。尽管MXene柔性电子传感器在糖尿病足创面监测中取得了较大进展,但目前大多数研究仍处于初始阶段,长期生物安全性及系统性验证有待深入研究。 展开更多
关键词 mxene 柔性电子传感器 生物传感器 糖尿病足 糖尿病 创面监测
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MXene基复合材料在航空领域应用的研究进展
15
作者 王士军 杨明 王雯嘉 《材料导报》 北大核心 2026年第1期27-35,共9页
作为一种新兴的二维纳米材料,MXene凭借其独特的理化特性,如高导电性、大比表面积、优异的亲水性和活性表面等,近年来被逐步应用于航空领域。本文首先介绍了MXene的主要制备方法,如氢氟酸刻蚀法、原位生成氢氟酸刻蚀法、熔融盐刻蚀法、... 作为一种新兴的二维纳米材料,MXene凭借其独特的理化特性,如高导电性、大比表面积、优异的亲水性和活性表面等,近年来被逐步应用于航空领域。本文首先介绍了MXene的主要制备方法,如氢氟酸刻蚀法、原位生成氢氟酸刻蚀法、熔融盐刻蚀法、电化学刻蚀法、碱刻蚀法等。其次,总结分析了MXene及其复合材料在航空领域用作电磁屏蔽材料、吸波材料、防/除冰材料、防雷击材料和传感材料等方面的研究成果。最后,对MXene在航空领域未来的发展方向和面临的主要挑战进行了展望。 展开更多
关键词 mxene 航空材料 纳米材料 制备方法
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二维MXene膜在分离与净化领域的应用研究进展
16
作者 赵兴雷 叶舣 +4 位作者 宁晨君 刘龙杰 范文琦 孙伟 薛明 《低碳化学与化工》 北大核心 2026年第1期87-97,共11页
MXene作为新型二维过渡金属碳化物/氮化物材料,凭借其独特的结构和丰富的表面官能团,在分离与净化领域展现出优异性能。结合有关理论及实验研究成果,介绍了MXene膜的后处理稳定性、电学性能和机械性能等物理化学特性,综述了MXene膜在气... MXene作为新型二维过渡金属碳化物/氮化物材料,凭借其独特的结构和丰富的表面官能团,在分离与净化领域展现出优异性能。结合有关理论及实验研究成果,介绍了MXene膜的后处理稳定性、电学性能和机械性能等物理化学特性,综述了MXene膜在气体分离与捕集、离子筛分、水体净化和有机溶剂纯化等领域的应用研究进展。尽管MXene膜在分离与净化领域展现出较大应用潜力,但仍面临稳定性、层间距调控、溶胀、界面兼容性、成本,以及环境安全等方面的挑战。未来研究需整合表面改性、结构设计和工艺优化等策略,同时探索低成本制备技术,并加强环境安全评估,促进MXene膜在更广泛领域的应用。 展开更多
关键词 膜分离 二维mxene膜 气体分离 离子筛分 水体净化 有机溶剂纯化
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赝电容型MoO_(3)@MXenes复合材料的增强储锂性能
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作者 陈炳淞 罗祥生 +1 位作者 蔡平雄 晁会霞 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第1期151-160,共10页
商用石墨较低的理论比容量限制了锂离子电池性能的进一步提升,因此需要开发具有高比容量的锂离子电池负极材料。过渡金属钼氧化物(MoO_(3))因高理论比容量和低成本优势而受到广泛关注,但MoO_(3)在实际应用中存在电子导电性差与反复充放... 商用石墨较低的理论比容量限制了锂离子电池性能的进一步提升,因此需要开发具有高比容量的锂离子电池负极材料。过渡金属钼氧化物(MoO_(3))因高理论比容量和低成本优势而受到广泛关注,但MoO_(3)在实际应用中存在电子导电性差与反复充放电过程中体积膨胀、结构坍塌等问题,限制了其进一步应用。本文采用热合成策略使MoO_(3)的前驱体在Ti_(3)C_(2)X MXenes纳米片上原位生长MoO_(3),构筑MoO_(3)@MXenes复合材料用于电化学储锂。结果表明,Ti_(3)C_(2)X MXenes作为基底提升了MoO_(3)的电子导电性,抑制了MoO_(3)在充放电过程中的体积膨胀,增强了MoO_(3)的赝电容特性、倍率性能和循环稳定性。1.2 mV·s^(-1)扫速下MoO_(3)@MXenes复合材料电容贡献率为85.6%,1.0 A·g^(-1)电流下充放电循环800次后MoO_(3)@MXenes复合材料仍具有565 mA·h·g^(-1)的高比容量,当电流密度增加40倍时其比容量保持率为47.5%。本研究研发的MoO_(3)@MXenes复合材料以赝电容储能为主,电荷转移电阻低,倍率性能和循环稳定性良好,该复合材料的制备方法为钼氧化物电极材料提供了新思路。 展开更多
关键词 钼氧化物 热合成策略 Ti_(3)C_(2)X mxene 原位生长 赝电容特性 储锂性能
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表面终端调控的V_(2)O_(3)/MXene复合负极材料的储锂性能
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作者 朱文政 陈心莹 +3 位作者 王晓彤 吴萍 冯倩 黄志高 《福建师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期71-80,共10页
聚焦于MXene的表面终端调控及其与V_(2)O_(3)的复合结构设计,旨在获得改善性能的锂离子电池负极材料。通过表面工程策略对MXene进行预处理,有效降低了不利离子传输的-F终端,进而以其作为导电基底,与V_(2)O_(3)纳米颗粒构建复合负极材料... 聚焦于MXene的表面终端调控及其与V_(2)O_(3)的复合结构设计,旨在获得改善性能的锂离子电池负极材料。通过表面工程策略对MXene进行预处理,有效降低了不利离子传输的-F终端,进而以其作为导电基底,与V_(2)O_(3)纳米颗粒构建复合负极材料。在该复合体系中,改性MXene(MXene-F_(L))提供了快速电子传导路径、抑制了V_(2)O_(3)体积膨胀;而V_(2)O_(3)缓解了MXene片层堆叠问题,且作为主要容量贡献相,有效提升了整体储锂能力。V_(2)O_(3)/MXene-F_(L)复合材料在0.5 A·g^(-1)(2 A·g^(-1))电流密度下循环300(1000)次后仍保持547.5 mA·h·g^(-1)(259.8 mA·h·g^(-1))的可逆比容量,展现了良好的电化学性能,这为开发高性能MXene基复合负极材料提供了新思路。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极 V_(2)O_(3)纳米颗粒 mxene 表面终端调控 电导率 锂离子扩散系数 储锂性能
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CNT/MXene非对称微电容的制备及其电化学性能研究
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作者 邓超 黄卫青 +3 位作者 王利魁 李赢 郭鸶 李川 《化工新型材料》 北大核心 2026年第2期188-191,196,共5页
二维过渡金属碳化物Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene具有良好的分散性和电化学性能,可用于诸多储能领域,但由于自堆叠的问题Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene作为电极很难使微电容达到最佳性能。将碳纳米管(CNT)与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene结合,利用喷墨打印... 二维过渡金属碳化物Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene具有良好的分散性和电化学性能,可用于诸多储能领域,但由于自堆叠的问题Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene作为电极很难使微电容达到最佳性能。将碳纳米管(CNT)与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene结合,利用喷墨打印技术将CNT墨水和Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene墨水打印在纸上制备了CNT/MXene非对称微电容,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、显微共聚焦拉曼光谱仪表征了Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene和CNT的结构和形貌,并研究了CNT/MXene非对称微电容的电化学性能。结果表明:在最佳电压窗口0.2~1.4V条件下,CNT/MXene非对称微电容面积比电容可达10.98mF/cm^(2),能量密度为2.2μWh/cm^(2),恒流充放电循环10000圈后,电容保持率为97.14%,CNT/MXene非对称微电容具有高比电容和良好的循环性能。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x)mxene 碳纳米管 微电容 电化学性能
原文传递
Ti_(3)C_(2)Mxene/Ag_(3)VO_(4)异质结催化剂的构建及其光催化还原CO_(2)性能研究
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作者 李润 王茂颖 +3 位作者 孙龙帅 孟欣玥 王传义 朱鹏飞 《低碳化学与化工》 北大核心 2026年第2期20-30,共11页
传统光催化还原CO_(2)反应体系需借助大量牺牲剂来实现还原过程,如何通过设计高效、稳定的催化剂实现无需牺牲剂的光催化反应一直是该领域的研究热点。采用物理混合法制备了一系列Ti_(3)C_(2)/Ag_(3)VO_(4)新型肖特基异质结光催化剂(TAx... 传统光催化还原CO_(2)反应体系需借助大量牺牲剂来实现还原过程,如何通过设计高效、稳定的催化剂实现无需牺牲剂的光催化反应一直是该领域的研究热点。采用物理混合法制备了一系列Ti_(3)C_(2)/Ag_(3)VO_(4)新型肖特基异质结光催化剂(TAx,x=m(Ag_(3)VO_(4))/m(Ti_(3)C_(2))),通过XRD、SEM和TEM等表征了其结构性质,并系统研究了其光催化还原CO_(2)性能及机理。结果表明,Ag_(3)VO_(4)纳米颗粒均匀分布在Ti_(3)C_(2)纳米片表面,形成紧密的界面结构。在无需添加任何牺牲剂的条件下,TA1.5催化性能最优,在可见光(λ≥420 nm)照射3 h后,其CO和CH_(4)产量分别达到80.67μmol/g和33.67μmol/g,其中,CO产量分别是Ti_(3)C_(2)和Ag_(3)VO_(4)的18.5倍和17.2倍。Ti_(3)C_(2)与Ag_(3)VO_(4)之间形成的肖特基势垒有效驱动了光生电子从Ag_(3)VO_(4)向Ti_(3)C_(2)的定向迁移,抑制了光生载流子复合,从而大幅提升了催化剂的光催化还原CO_(2)性能。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)mxene Ag_(3)VO_(4) 物理混合 肖特基异质结 光催化还原CO_(2)
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