MXene纳米片是一类二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物,具有良好的金属导电性、亲水性、高比表面积和丰富的表面化学特性,在储能、电催化、传感、光学、环境修复等领域展现出应用前景。
结构与组成
化学通式:MXene的化学通式为Mn+1XnTx,其中:
M为过渡金属(如Ti、V、Nb、Mo等);
X为C或N;
Tx为表面官能团(如-OH、-F、-O等);
n通常为1-3。
层状结构:MXene由层状结构组成,类似于石墨烯,但其层间距可通过表面官能团调控,具有良好的离子筛选和电子传输能力。
【产品名称】MXene纳米片
【特 点】Ti3C2纳米片,生物相容性好。
【技术参数】TEM 尺寸:200nm~1μm
【包装形式】水分散液
【用 途】有近红外光热和一定的物理抗菌活性,可用于药物负载、近红外光热Treatment 、抗菌Treatment 等。
制备方法
化学刻蚀法:通过选择性刻蚀MAX相(如Ti3AlC2)中的A层(如Al),得到MXene纳米片。常用刻蚀剂包括氢氟酸(HF)、氟化铵或无氟刻蚀体系(如HCl+LiF)。
剥离方法:刻蚀后,通过超声剥离获得单层或少层MXene纳米片。
主要特性
高导电性:如Ti3C2Tx的导电性可达20,000 S/cm,适用于超级电容器、电池和电磁屏蔽。
丰富的表面化学:表面官能团可调节亲水性、化学活性和储能性能。
高比表面积:片层结构提供大量活性位点,适用于催化、吸附和储能。
机械柔性:可制备柔性导电膜,应用于柔性电子和可穿戴设备。
复合材料
MXene/碳量子点复合材料:碳量子点可修饰MXene,提升其光催化性能。例如,在光解水制氢和降解有机污染物中,复合材料表现出更高的光生载流子分离效率和可见光吸收能力。
MXene/聚合物复合材料:通过与聚合物复合,MXene可制备成柔性一体化膜电极,应用于柔性可穿戴储能器件。