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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
1
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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层状Ti_(3)C_(2)T_(x)层间距调控及其电容性质研究
2
作者 邓玲娟 袁荣华 +4 位作者 胡颖茹 高樊季洁 邓旭欢 王磊 王嘉怡 《咸阳师范学院学报》 2025年第2期26-31,共6页
层状Ti_(3)C_(2)T_(x)以其卓越的导电性、良好的亲水性以及可调节的表面特性,在能源存储领域备受关注。借助刻蚀和离子交换技术制备了4种具有不同层间距的阳离子插层Ti_(3)C_(2)T_(x)材料(H^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)、K^(+)-Ti_(3)C_(2)T_... 层状Ti_(3)C_(2)T_(x)以其卓越的导电性、良好的亲水性以及可调节的表面特性,在能源存储领域备受关注。借助刻蚀和离子交换技术制备了4种具有不同层间距的阳离子插层Ti_(3)C_(2)T_(x)材料(H^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)、K^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)、NH_(4)^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)和TMA^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)),利用XRD、SEM和XPS表征了材料的结构与形貌,通过三电极体系对制备材料电容性质进行了详细研究。研究结果表明层间距越大,层状Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的电容性质越优异,其中TMA^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)材料在0.5MH_(2)SO_(4)电解质中,当比电流为1A·g^(-1)时,比容量高达265 F·g^(-1),远远高于前驱体H^(+)-Ti_(3)C_(2)T_(x)的比容量(106 F·g^(-1)),且显示出优异的倍率性质。该工作为提升基于MXene材料的电容性能提供了一种有效的策略。 展开更多
关键词 ti_3c_2T_x MXene 层间距 电容性质
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Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS/PVDF复合光热膜的制备及太阳能驱动界面水蒸发性能 被引量：1
3
作者 姜艳丽 徐云松 +4 位作者 王建康 李伟豪 宋英 汪新智 姚忠平 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第4期143-154,共12页
采用化学刻蚀-溶剂热法合成了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS复合材料,再通过真空抽滤将该复合材料负载到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,构筑了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS/PVDF复合光热膜,并研究了其界面水蒸发性能.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)... 采用化学刻蚀-溶剂热法合成了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS复合材料,再通过真空抽滤将该复合材料负载到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,构筑了Ti_(3)C_(2)-MXene/CuS/PVDF复合光热膜,并研究了其界面水蒸发性能.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果显示,CuS纳米颗粒将Ti_(3)C_(2)-MXene包裹并填满片层间隙.界面水蒸发性能测试结果表明,在180℃反应9 h所得材料的性能最佳,在1 kW/m2光照强度下,其界面水蒸发速率和蒸发效率分别为1.92 kg·m^(-2)·h^(-1)和110.4%.此外,复合光热膜具有较好的海水脱盐效果及良好的循环稳定性.紫外-可见漫反射光谱(DRS)与光热转换实验结果表明,Ti_(3)C_(2)-MXene与CuS的复合提高了其光吸收能力与光热转换效率,二者的协同效应显著提升了材料的光热转换和界面水蒸发性能.本工作可为低成本、高性能光热转换材料的开发提供借鉴. 展开更多
关键词 界面水蒸发 光热转换 Ti_(3)C_(2)-MXene CUS
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具有光热效应的多级Ti_(3)C_(2)/Bi_(12)O_(17)Br_(2)肖特基异质结简单合成及其太阳能驱动抗生素光降解的研究
4
作者 刘超 余欢 +6 位作者 李佳明 余茜 郁壮志 宋玉玺 张峰 张勤芳 邹志刚 《物理化学学报》 北大核心 2025年第7期4-17,共14页
在去除盐酸四环素(TC)方面,光催化技术被认为是一种高效和绿色的方法,可满足可持续发展的需求。本研究采用简单的搅拌过程来构建具有多级结构的Ti_(3)C_(2)/Bi_(12)O_(17)Br_(2)(命名为TBOB)肖特基异质结,其中Bi_(12)O_(17)Br_(2)组分... 在去除盐酸四环素(TC)方面,光催化技术被认为是一种高效和绿色的方法,可满足可持续发展的需求。本研究采用简单的搅拌过程来构建具有多级结构的Ti_(3)C_(2)/Bi_(12)O_(17)Br_(2)(命名为TBOB)肖特基异质结,其中Bi_(12)O_(17)Br_(2)组分紧密地沉积在Ti_(3)C_(2)表面。通过模拟太阳光下降解TC来评价所有样品的光催化性能。与Bi_(12)O_(17)Br_(2)相比,所制备的TBOB复合材料表现出更好的光降解活性,活性的增强归功于Ti_(3)C_(2)和Bi_(12)O_(17)Br_(2)之间的协同效应,增加Ti_(3)C_(2)的负载量可提高光捕获能力,肖特基异质结的形成可促进有效的电荷载流子分离,以及光热效应可促进表面反应动力学。此外,对影响TBOB复合材料光催化性能的关键因素进行了详细的研究。自由基捕获实验和电子顺磁共振(EPR)技术证实了•O2−和e−是TC光催化降解的主要活性物种。结合实验分析和理论计算,提出并讨论了可能的电荷载流子转移途径和光催化降解机理。本研究为合理设计高效光热辅助Ti_(3)C_(2)基光催化剂提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 Bi_(12)O_(17)Br_(2) Ti_(3)C_(2) 肖特基异质结 光热效应 光降解
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热处理对Ti_(3)C_(2)T_(x)的结构调控及电化学性能研究
5
作者 杨贺川 王燕 +2 位作者 蔡旺锋 张旭斌 李国兵 《化学工业与工程》 北大核心 2025年第4期1-8,共8页
利用热处理法通过温度精确控制实现Ti_(3)C_(2)T_(x)的结构调控以提高材料的电容性能。首先,利用TG曲线研究了Ti_(3)C_(2)T_(x)质量随着温度变化的规律,并利用SEM、TEM、XRD和XPS对不同温度热处理后的Ti_(3)C_(2)T_(x)结构及形貌进行分... 利用热处理法通过温度精确控制实现Ti_(3)C_(2)T_(x)的结构调控以提高材料的电容性能。首先,利用TG曲线研究了Ti_(3)C_(2)T_(x)质量随着温度变化的规律,并利用SEM、TEM、XRD和XPS对不同温度热处理后的Ti_(3)C_(2)T_(x)结构及形貌进行分析。结果显示,在热处理温度为200~300℃时,热处理后Ti_(3)C_(2)T_(x)保持较好的二维结构,表面有TiO_(2)纳米颗粒生成,F含量减少;当热处理温度高于300℃时,Ti_(3)C_(2)T_(x)成分减少,二氧化钛(TiO_(2))大量生成并团聚,破坏了材料二维结构。通过电化学性能分析,结果显示在100 mV·s^(-1)的扫速下,经250℃热处理后的Ti_(3)C_(2)T_(x)比电容达到316 F·g^(-1),在电流密度10 A·g^(-1)下,经5000圈循环充放电测试后的电容保持率为78%,热处理后Ti_(3)C_(2)T_(x)的电阻Rs会增加。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x) TiO_(2) 热稳定性 热处理法
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强界面键合的绣球花状MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极材料制备与储锂性能
6
作者 孙衍鹍 李泽辰 +7 位作者 王子昂 郑方植 廖思嘉 盘唐缘 叶强 肖志华 李永峰 徐春明 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第8期133-146,共14页
氧化锰(MnO)具有理论比容量高(756 mAh/g)、成本低、资源丰富等优势,被视为极具开发潜力的锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,MnO负极材料存在导电性差、结构不稳定和体积易膨胀等问题,致使MnO负极的首次库仑效率低、倍率性能差且循环寿... 氧化锰(MnO)具有理论比容量高(756 mAh/g)、成本低、资源丰富等优势,被视为极具开发潜力的锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,MnO负极材料存在导电性差、结构不稳定和体积易膨胀等问题,致使MnO负极的首次库仑效率低、倍率性能差且循环寿命短。为了解决以上问题,提出一种简单的水热自组装策略,以乙酰丙酮锰为Mn源,在MXene-Ti_(3)C_(2)T_(x)层间完成自组装,得到Ti_(3)C_(2)T_(x)夹层的“绣球花状”有机碳包覆锰基前驱体,经煅烧得到具有强界面键合(Mn—O—Ti)的MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料。该多级复合结构能够全面提升MnO的电荷传输效率及结构稳定性,抑制其体积膨胀,暴露更多活性位点,从而提高MnO负极的储锂性能。作为LIBs负极材料,最优的MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极在0.1 A/g下的首圈库仑效率为73.71%,经充分活化后的可逆比容量达到997.38 mAh/g,循环100圈后的容量保持率为95.11%,表现出高比容量和优异的循环稳定性。此外,在2 A/g下循环300圈,其可逆比容量为552.36 mAh/g,远高于不含Ti_(3)C_(2)T_(x)的MnO负极。研究为高性能锰基负极材料的可控制备提供了新的思路。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x) 水热自组装 碳包覆 界面键合 锰基负极
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Ti_(3)C_(2)/g-C_(3)N_(4)异质结复合光催化剂研究进展
7
作者 李苗 李欣儒 +1 位作者 武威 周远 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期57-62,共6页
石墨相碳化氮(g-C_(3)N_(4))作为最有潜力之一的光催化剂广泛应用于光催化制氢、CO_(2)还原、水中污染物降解以及挥发性有机化合物去除等方面,然而,如何加速电荷转移和提高光生电子-空穴对的分离效率是亟待解决的问题。利用其他二维(2D... 石墨相碳化氮(g-C_(3)N_(4))作为最有潜力之一的光催化剂广泛应用于光催化制氢、CO_(2)还原、水中污染物降解以及挥发性有机化合物去除等方面,然而,如何加速电荷转移和提高光生电子-空穴对的分离效率是亟待解决的问题。利用其他二维(2D)材料对2D g-C_(3)N_(4)纳米片进行改性,通过构建2D/2D异质结来抑制电荷载流子复合,可以提高其分离效率。综述了2D碳化钛(Ti_(3)C_(2))材料与g-C_(3)N_(4)纳米片复合构建异质结的制备方法、作用机理以及在光催化析氢、有机物降解等领域的应用。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2) g-C_(3)N_(4) 2D/2D异质结 改性 光催化
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Ti_(3)C_(2) MXene负载Cu基催化剂的草酸酯加氢制乙醇酸甲酯催化性能
8
作者 石晓丹 赵江涛 +2 位作者 张雨 艾培培 黄伟 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期47-57,共11页
乙醇酸甲酯(MG)作为生产可降解塑料聚乙醇酸的关键原料,具有广阔的市场空间和较高的经济价值。草酸二甲酯(DMO)加氢制MG是实现煤炭和天然气资源转化与增值利用的途径之一。但MG是DMO不饱和加氢的产物,现有催化剂难以实现其高效制备。Cu... 乙醇酸甲酯(MG)作为生产可降解塑料聚乙醇酸的关键原料,具有广阔的市场空间和较高的经济价值。草酸二甲酯(DMO)加氢制MG是实现煤炭和天然气资源转化与增值利用的途径之一。但MG是DMO不饱和加氢的产物,现有催化剂难以实现其高效制备。Cu基催化剂虽在DMO加氢反应中应用广泛,但其更倾向于催化DMO深度加氢。选用二维层状Ti_(3)C_(2) MXene为载体,对其进行碱处理制备了alk-Ti_(3)C_(2) MXene,进而通过超声浸渍法制备了alk-Ti_(3)C_(2) MXene负载Cu基催化剂。结果表明,碱处理不仅可以增大载体的层间距(由1.02 nm增大至1.25 nm左右)和比表面积(由3.61 m^(2)/g增大至7.10 m^(2)/g以上),同时也能增加载体表面—OH数量,进而调控载体表面—OH和Cu物种之间的相互作用,最终影响Cu物种的粒径以及价态组成。NaOH处理后的Na-Ti_(3)C_(2) MXene载体负载Cu催化剂(Cu/Na-Ti_(3)C_(2) MXene)表现出良好的催化性能和稳定性,其MG收率高达60.63%(反应26 h),且230 h内未出现失活现象。相对适宜的Cu粒径(43.4 nm)、较高的n(Cu^(0))/n(Cu^(0)+Cu^(+))(71.17%)以及Cu物种与载体表面—OH间的强相互作用,使Cu/Na-Ti_(3)C_(2) MXene具有良好的催化性能和稳定性。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)MXene 草酸二甲酯加氢 Cu基催化剂 乙醇酸甲酯 金属-载体相互作用
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F^(-)修饰电池负极材料Ti_(3)C_(2)MoS_(2)及Na^(+)的存储能力
9
作者 董明慧 张燕 +2 位作者 申世英 柳娜 赵淑萍 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第3期64-72,共9页
石墨烯用于Na^(+)电池能够提供的离子嵌入位置非常有限,导致电池的电活性和电容量比较低,影响了充放电特性.为寻找全新的Na^(+)电池负极材料,构造3种不同的F^(-)基团的吸附位置,即Ti1原子顶部(第一种构型Ⅰ-Ti_(3)C_(2)F_(2))、C原子顶... 石墨烯用于Na^(+)电池能够提供的离子嵌入位置非常有限,导致电池的电活性和电容量比较低,影响了充放电特性.为寻找全新的Na^(+)电池负极材料,构造3种不同的F^(-)基团的吸附位置,即Ti1原子顶部(第一种构型Ⅰ-Ti_(3)C_(2)F_(2))、C原子顶部(第二种构型Ⅱ-Ti_(3)C_(2)F_(2))、Ti2原子顶部(第3种构型Ⅲ-Ti_(3)C_(2)F_(2))并计算了3种构型的稳定性及Na^(+)存储能力.计算结果表明:F^(-)官能团可降低形成能,增强结构稳定性,同时在两层异质结界面处的原子层间距增大,有利于Na^(+)的嵌入和脱嵌.对于Ti_(3)C_(2)以及3种结构的Ti_(3)C_(2)F_(2),Na^(+)最稳定的吸附位置分别在Ti1原子顶部、S原子顶部以及Ti2原子顶部.随着介电常数的增大,Na^(+)的吸附能也随之增大,尤其对Ⅰ-Ti_(3)C_(2)F_(2)和Ⅲ-Ti_(3)C_(2)F_(2)的影响非常明显.对于Ⅰ-Ti_(3)C_(2)F_(2)和Ⅲ-Ti_(3)C_(2)F_(2),电解液能够降低扩散势垒,提升充放电速度.Ⅰ-Ti_(3)C_(2)F_(2)和Ⅲ-Ti_(3)C_(2)F_(2)的OCV曲线整体下降平缓、开路电压高,是理想的储能材料. 展开更多
关键词 密度泛函理论 Ti_(3)C_(2)F_(2)/MoS_(2)异质结 电池负极材料 吸附能 开路电压(OCV)
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MXene纳米颗粒Ti_(3)C_(2)T_(X)与光热效应促进糖尿病小鼠创面愈合
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作者 李美运 刘森 +5 位作者 陈开元 施灵 宋美陈 曹家洪 武艳 于晶 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第28期6052-6060,共9页
背景:MXene纳米颗粒具备出色的亲水性、生物相容性和抗菌特性,被广泛应用于创面、肿瘤、神经修复和心血管等治疗领域,目前尚不清楚MXene纳米颗粒对糖尿病创面愈合的作用。目的:考察MXene纳米颗粒Ti_(3)C_(2)T_(x)的体外抗氧化、抗炎和... 背景:MXene纳米颗粒具备出色的亲水性、生物相容性和抗菌特性,被广泛应用于创面、肿瘤、神经修复和心血管等治疗领域,目前尚不清楚MXene纳米颗粒对糖尿病创面愈合的作用。目的:考察MXene纳米颗粒Ti_(3)C_(2)T_(x)的体外抗氧化、抗炎和光热抗菌活性,以及对糖尿病小鼠创面的修复效果。方法:①体外实验:采用MTT法检测不同质量浓度Ti_(3)C_(2)T_(x)对小鼠成纤维细胞(NIH-3T3)的毒性作用。将NIH-3T3细胞暴露在H_(2)O_(2)中,采用MTT法检测不同质量浓度Ti_(3)C_(2)T_(x)对NIH-3T3细胞的保护作用。将NIH-3T3细胞暴露在H_(2)O_(2)中,分析光照(或不光照)处理下Ti_(3)C_(2)T_(x)(20μg/mL)对NIH-3T3细胞活性氧生成的影响。将RAW264.7巨噬细胞分3组处理:对照组、脂多糖组与脂多糖+Ti_(3)C_(2)T_(x)组,采用实时定量PCR法检测细胞中特定基因(CD86、白细胞介素6、CD206、精氨酸酶1)的表达。将大肠杆菌(或金黄色葡萄球菌)分3组处理:对照组、Ti_(3)C_(2)T_(x)组、Ti_(3)C_(2)T_(x)光照组,利用平板菌落计数法计算细菌存活率。②体内实验:通过腹腔注射链脲佐菌素的方法构建ICR小鼠糖尿病模型,造模成功后在小鼠背部建立全层皮肤缺损创面,随机分3组干预:对照组(n=6)、Ti_(3)C_(2)T_(x)组(n=6)和Ti_(3)C_(2)T_(x)光照组(n=6),观察创面愈合情况,干预后第7天进行创面组织CD31、CD206免疫组化染色,干预后第7,14天进行创面组织苏木精-伊红与Masson染色。将Ti_(3)C_(2)T_(x)溶液注射至ICR小鼠皮下,在光照(或非光照)后,通过血生化检测分析Ti_(3)C_(2)T_(x)对小鼠的毒性作用。结果与结论:①体外实验:Ti_(3)C_(2)T_(x)质量浓度在5-160μg/mL范围内对NIH-3T3细胞无毒性作用,在质量浓度20μg/mL时可增加NIH-3T3细胞存活率。10-80μg/mL的Ti_(3)C_(2)T_(x)可显著提升H_(2)O_(2)干预下的NIH-3T3细胞存活率。Ti_(3)C_(2)T_(x)可显著抑制H_(2)O_(2)干预下NIH-3T3细胞活性氧的生成,光照处理可进一步提升Ti_(3)C_(2)T_(x)抑制活性氧生成的作用。Ti_(3)C_(2)T_(x)能够有效抑制由脂多糖诱导的巨噬细胞炎症,促进细胞向具有抗炎特性的M2型巨噬细胞转化。Ti_(3)C_(2)T_(x)与Ti_(3)C_(2)T_(x)光照均可显著抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,并且Ti_(3)C_(2)T_(x)光照的抑制效果更显著。②体内实验:创面大体与组织学分析显示,Ti_(3)C_(2)T_(x)与Ti_(3)C_(2)T_(x)光照均可促进糖尿病小鼠创面的愈合,并且Ti_(3)C_(2)T_(x)光照的促进作用更显著。免疫组化染色结果显示,Ti_(3)C_(2)T_(x)与Ti_(3)C_(2)T_(x)光照均可抑制糖尿病创面的炎症反应并促进血管的生成,并且Ti_(3)C_(2)T_(x)光照的作用更显著。血生化检测结果显示,Ti_(3)C_(2)T_(x)与光照对小鼠无明显毒性作用。③结果表明,Ti_(3)C_(2)T_(x)借助独特的光热效应能够高效地展现抗氧化、抗炎和抗菌特性,促进糖尿病小鼠创面的愈合。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(X) MXene纳米颗粒 糖尿病创面 抗氧化 抗炎 抗菌 工程化创面材料
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室温自修复柔性导热Ti_(3)C_(2)/聚氨酯复合材料的制备及性能研究 被引量：1
11
作者 王志鹏 周如东 +1 位作者 王东 刘春林 《涂料工业》 北大核心 2025年第6期71-75,82,共6页
【目的】提高柔性聚合物的导热性并将其应用于高性能柔性电子领域。【方法】将高导热性的Ti_(3)C_(2)纳米片填充到低模量(0.8 MPa)聚氨酯弹性体中,制备柔性导热复合材料,实现导热性与柔韧性的平衡。【结果】得益于Ti_(3)C_(2)纳米片表... 【目的】提高柔性聚合物的导热性并将其应用于高性能柔性电子领域。【方法】将高导热性的Ti_(3)C_(2)纳米片填充到低模量(0.8 MPa)聚氨酯弹性体中,制备柔性导热复合材料,实现导热性与柔韧性的平衡。【结果】得益于Ti_(3)C_(2)纳米片表面的氟、羟基基团与聚合物间界面相互作用,实现了Ti_(3)C_(2)纳米片较高填充量,复合材料力学性能得到较大提升,填充7%Ti_(3)C_(2)的复合材料拉伸韧性达到13.44 MJ/m^(3),具备优异的柔韧性,同时界面作用促进了Ti_(3)C_(2)运动,复合材料24 h力学性能自修复效率达96.7%,导热系数为1.45 W/(m·K)。【结论】自制的室温自修复柔性导热Ti_(3)C_(2)/聚氨酯复合材料在柔性热管理领域表现出较好的应用前景。 展开更多
关键词 聚氨酯 Ti_(3)C_(2) 自修复 热管理
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N缺陷g-C_(3)N_(5)/CdS/Ti_(3)C_(2)异质结光催化剂的制备及高效去除NO性能 被引量：1
12
作者 康莎 章柯 +1 位作者 卫亚静 王传义 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第4期80-91,共12页
采用简单的溶剂热法合成了一系列具有N空位的g-C_(3)N_(5)/CdS/Ti_(3)C_(2)复合光催化剂.通过缺陷工程和异质结的协同作用,所设计的最佳比例g-C_(3)N_(x)/CdS/Ti_(3)C_(2)复合材料的光催化性能分别是g-C_(3)N_(x)和CdS的2.7和2.4倍.由... 采用简单的溶剂热法合成了一系列具有N空位的g-C_(3)N_(5)/CdS/Ti_(3)C_(2)复合光催化剂.通过缺陷工程和异质结的协同作用,所设计的最佳比例g-C_(3)N_(x)/CdS/Ti_(3)C_(2)复合材料的光催化性能分别是g-C_(3)N_(x)和CdS的2.7和2.4倍.由于光吸收率的提高和界面电荷迁移的改善,在可见光照射下,10 min内g-C_(3)N_(x)/CdS/Ti_(3)C_(2)对流动反应器内的NO去除率达到60.21%,NO_(2)的生成率仅为2.08%.通过电子顺磁共振(EPR)和捕获实验分析了活性物种并推断出光生载流子的迁移途径.此外,通过原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in-situ DRIFTS)进一步揭示了g-C_(3)N_(x)/CdS/Ti_(3)C_(2)体系光催化去除NO的机理.研究结果为利用空位工程和异质结构的协同作用有效去除NO提供了新的思路和实验依据. 展开更多
关键词 光催化 NO g-C_(3)N_(x) Ti_(3)C_(2) CDS
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Ti_(3)C_(2)/聚苯乙炔铜的制备及在光电化学生物传感中的应用
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作者 高明 王小红 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期967-974,共8页
本文通过将Ti_(3)C_(2)与聚苯乙炔铜相结合,并通过在电极表面修饰葡萄糖氧化酶以进行别葡萄糖的特异性识别,成功构建了具有良好光电响应的光阴极葡萄糖传感器。该方法中,Ti_(3)C_(2)作为空穴传输的介质,有效促进聚苯乙炔铜的光生电子空... 本文通过将Ti_(3)C_(2)与聚苯乙炔铜相结合,并通过在电极表面修饰葡萄糖氧化酶以进行别葡萄糖的特异性识别,成功构建了具有良好光电响应的光阴极葡萄糖传感器。该方法中,Ti_(3)C_(2)作为空穴传输的介质,有效促进聚苯乙炔铜的光生电子空穴对的分离,以此提高了光电响应数值,同时,聚苯乙炔铜本身具有p型半导体的优点,将其作为光阴极材料可以有效减少还原性物质的干扰。制备的光电化学传感器,在浓度范围为0.5mM至5.0 mM的葡萄糖溶液中具有良好的线性关系,检测限为0.018 mM。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2) 聚苯乙炔铜 光阴极 生物传感
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ZnFe_(2)O_(4)@Ti_(3)C_(2)T_(x)掺杂复合纳滤膜及其水体中模拟放射性核素ReO_(4)^(−)去除研究
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作者 吴梦雅 刘晗翀 +2 位作者 周平 吴礼光 王挺 《环境科学学报》 北大核心 2025年第3期185-194,共10页
高效去除水环境中的放射性核素是当前核能开发及其生态环境领域的重要课题.本文基于Ti_(3)C_(2)T_(x)的层状结构、比表面积较大、亲水性较好的特点,采用共沉淀法制备ZnFe_(2)O_(4)插层Ti_(3)C_(2)T_(x)的纳米复合物ZnFe_(2)O_(4)@Ti_(3)... 高效去除水环境中的放射性核素是当前核能开发及其生态环境领域的重要课题.本文基于Ti_(3)C_(2)T_(x)的层状结构、比表面积较大、亲水性较好的特点,采用共沉淀法制备ZnFe_(2)O_(4)插层Ti_(3)C_(2)T_(x)的纳米复合物ZnFe_(2)O_(4)@Ti_(3)C_(2)T_(x),再将其添加到水相介质中通过界面聚合制备ZnFe_(2)O_(4)@Ti_(3)C_(2)T_(x)掺杂聚酰胺复合纳滤膜,用于模拟放射性废水中核素的去除.纳米复合物的结构分析显示,插层在Ti_(3)C_(2)T_(x)片层状中的ZnFe_(2)O_(4)分散均匀,ZnFe_(2)O_(4)的插层可增大Ti_(3)C_(2)T_(x)的层间距;复合纳滤膜结构和性能研究发现,ZnFe_(2)O_(4)@Ti_(3)C_(2)T_(x)的掺杂可增加复合纳滤膜的水传质通道,增强膜的亲水性和荷负电性,复合纳滤膜的水通量较未掺杂TFC膜有较大的提高,盐的截留率也略有增大;复合纳滤膜的孔径,亲水性随纳米复合物中ZnFe_(2)O_(4)/Ti_(3)C_(2)T_(x)质量比的增加而增大,但质量比增加到一定程度后,插层在Ti_(3)C_(2)T_(x)片层中的ZnFe_(2)O_(4)会发生团聚,导致复合纳滤膜的荷负电性减弱,表现为复合纳滤膜的水通量随质量比的增加持续增大,盐的截留率呈先增大后略有下降的趋势.所构建的复合纳滤膜TFN-II-8在处理模拟放射性核素废水时水通量大于25 L·m^(-2)·h^(-1),ReO_(4)^(-)的截留率高于73%,NaCl的截留率在29%左右,且具有较好的运行稳定性. 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x) ZnFe_(2)O_(4)@Ti_(3)C_(2)T_(x) 纳滤膜 ReO_(4)^(-)的去除
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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
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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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Ti_(3)C_(2)MXene纳米片上原位生长的Cd_(0.5)Zn_(0.5)S纳米棒实现高效可见光催化析氢
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作者 李钦 张慧慧 +3 位作者 顾华军 崔园园 高瑞华 戴维林 《物理化学学报》 北大核心 2025年第4期70-80,共11页
在能源短缺和环保优先的背景下,光催化制氢是将太阳能转化为化学能的重要途径之一。有效提高光生载流子的分离效率对于设计具有优异析氢活性的光催化剂至关重要。本研究采用一步原位水热法构建了由Cd_(0.5)Zn_(0.5)S纳米棒和Ti_(3)C_(2)... 在能源短缺和环保优先的背景下,光催化制氢是将太阳能转化为化学能的重要途径之一。有效提高光生载流子的分离效率对于设计具有优异析氢活性的光催化剂至关重要。本研究采用一步原位水热法构建了由Cd_(0.5)Zn_(0.5)S纳米棒和Ti_(3)C_(2)MXene纳米片组成的二元异质结光催化剂。当Ti_(3)C_(2)MXene的含量为0.5 wt%(质量分数)时,光催化产氢的最大速率为15.56 mmol·g^(-1)·h^(-1),是纯Cd_(0.5)Zn_(0.5)S的2.56倍。经过5次催化循环后,光催化活性没有显著下降。该材料在350 nm紫外光下展现出最高的AQE为18.4%。此外,基于X射线光电子能谱(XPS)、原位光照XPS、飞秒瞬态吸收光谱、密度泛函理论(DFT)计算和光催化活性实验,我们提出了MXene/Cd_(0.5)Zn_(0.5)S复合材料的电荷转移和光催化制氢机理。我们的研究表明,引入不含贵金属的MXene材料可以有效地帮助光生电子的转移。这项工作展示了MXene材料在构建高效低成本的制氢光催化剂方面的潜力。 展开更多
关键词 Cd_(1-x)ZnxS纳米棒 光催化 析氢 Ti_(3)C_(2)-MXene纳米片 异质结
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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
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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
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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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调控表面官能团促进Ti_(3)C_(2)T_(x)对磷有效复合的研究
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作者 曾宝仪 张金平 王飞 《科技与创新》 2025年第23期46-48,共3页
聚焦于调控Ti_(3)C_(2)T_(x)表面官能团以促进其与磷的有效复合,旨在为高性能钠离子电池开发提供新策略。通过溶剂热法、球磨法制备不同官能团主导的Ti_(3)C_(2)T_(x)并与磷复合,运用热重测试手段分析复合材料中磷含量占比,借助多种表... 聚焦于调控Ti_(3)C_(2)T_(x)表面官能团以促进其与磷的有效复合,旨在为高性能钠离子电池开发提供新策略。通过溶剂热法、球磨法制备不同官能团主导的Ti_(3)C_(2)T_(x)并与磷复合,运用热重测试手段分析复合材料中磷含量占比,借助多种表征技术评估复合效果及电化学性能。研究发现,特定制备工艺可调控表面官能团,优化复合条件能提升磷负载量,为磷基复合材料的设计和可持续能源技术发展提供了重要依据。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x) 表面官能团 磷复合 钠离子电池
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Ti_(3)C_(2)T_(x)基杂化材料的制备与超级电容器性能
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作者 杨思琪 王广宁 陈婷婷 《高师理科学刊》 2025年第2期40-44,共5页
过渡金属碳化物(MXene)是一种新型二维结构电极材料.其中,碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))具有高电容特性,出色的导电性能以及优异的循环稳定性能.制备了Ti_(3)C_(2)T_(x)薄片,并对其进行电化学测试.在电流密度为8 A·g^(-1)时,Ti_(3)C_(2... 过渡金属碳化物(MXene)是一种新型二维结构电极材料.其中,碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))具有高电容特性,出色的导电性能以及优异的循环稳定性能.制备了Ti_(3)C_(2)T_(x)薄片,并对其进行电化学测试.在电流密度为8 A·g^(-1)时,Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜电极具有254.7 F·g^(-1)的高比电容.进一步,加入氧化还原反应丰富的多酸基配位聚合物(POMCPs)制成性能优异的杂化材料Ti_(3)C_(2)T_(x)@POMCP1.该材料在电流密度为8 A·g^(-1)时,比电容达到336.8 F·g^(-1);在电流密度为25 A·g^(-1)时,比电容仍然维持在310.5 F·g^(-1).结果表明,Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜与POMCP的杂化材料可以作为一种高性能超级电容器电极材料. 展开更多
关键词 MXene Ti_(3)C_(2)T_(x) 超级电容器
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