我國學者以MXene材料成功制備直接帶隙半導體型ScCxOH材料
隨著柔性透明電子技術的興起,二維半導體材料近年來備受關注,特別是直接帶隙特性使得這些二維結構有望應用在光電子學領域。在過去十年里,研究者們已相繼發展出MoS2和磷烯等典型的具有直接帶隙的二維半導體材料。然而,MoS2的帶隙是層數依賴性的,直接帶隙僅能在單層結構中實現,而磷烯在空氣環境中的化學性質不穩定。因此,近年來眾多研究致力于優化這些二維結構并探索更多的二維半導體組員。二維過渡金屬碳化物(MXenes)是自2011年以來新興發展起來的一類二維材料,其豐富的化學元素組成及可調諧的表面官能團為其性質的多樣化提供了廣闊的空間。MXenes材料主要由選擇性刻蝕三維層狀MAX相材料的A層Al原子獲得,其中M表示前過渡金屬,A主要是來自第13-16族的元素,X是C和/或N。MXenes材料豐富的化學元素組成和可調諧的性質使其在儲能、電磁干擾屏蔽、復合材料、水體凈化及傳感器等領域展現出良好的應用前景。一般來說,這些二維碳化物呈現本征的金......閱讀全文
我國學者以MXene材料成功制備直接帶隙半導體型ScCxOH材料
隨著柔性透明電子技術的興起,二維半導體材料近年來備受關注,特別是直接帶隙特性使得這些二維結構有望應用在光電子學領域。在過去十年里,研究者們已相繼發展出MoS2和磷烯等典型的具有直接帶隙的二維半導體材料。然而,MoS2的帶隙是層數依賴性的,直接帶隙僅能在單層結構中實現,而磷烯在空氣環境中的化學性質
寧波材料所合成半導體型類MXene二維過渡金屬碳化物材料
隨著柔性透明電子技術的興起,二維半導體材料近年來備受關注,特別是直接帶隙特性使得這些二維結構有望應用在光電子學領域。在過去十年里,研究者們已相繼發展出MoS2和磷烯等典型的具有直接帶隙的二維半導體材料。然而,MoS2的帶隙是層數依賴性的,直接帶隙僅能在單層結構中實現,而磷烯在空氣環境中的化學性質
新研究構筑1024高像素密度光電探測器陣列
4英寸晶圓的圖案化Ti3C2Tx薄膜(金屬所供圖) 在電子和光電器件中,二維過渡金屬碳化物和氮化物MXene被公認為具有重要應用潛力。中國科學院金屬研究所(以下簡稱金屬所)沈陽材料科學國家研究中心的科研人員與國內多家單位科研團隊合作,提出一種具有微米級分辨率的晶圓級MXene薄膜圖案化方法,并構筑
新研究構筑1024高像素密度光電探測器陣列
4英寸晶圓的圖案化Ti3C2Tx薄膜(金屬所供圖)在電子和光電器件中,二維過渡金屬碳化物和氮化物MXene被公認為具有重要應用潛力。中國科學院金屬研究所(以下簡稱金屬所)沈陽材料科學國家研究中心的科研人員與國內多家單位科研團隊合作,提出一種具有微米級分辨率的晶圓級MXene薄膜圖案化方法,并構筑了1
大連化物所揭示MXene電子聲子表面散射效應
近日,中國科學院大連化學物理研究所化學動力學研究室分子光化學動力學研究組研究員袁開軍團隊,利用飛秒時間分辨光譜,實現了對復合結構的二維過渡金屬碳化物的動力學探測,發現其尺寸效應在電子-聲子散射過程中具有重要作用。 二維金屬納米材料的厚度小于載流子的平均自由程時,尺寸效應可能在載流子界面運輸和能
新型二維材料MXene將“大有可為”
MXene是一種新型的二維材料,由金屬碳化物或氮化物組成。其由于具有出色的柔韌性、良好的電子傳導性、優異的機械性能,是最常用的柔性電極材料之一。近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員吳忠帥團隊,發表了關于高熵MXene在能源存儲與催化應用領域的展望文章,介紹了高熵MXene相關的重要研究進展,
大連化物所揭示MXene電子聲子表面散射效應
近日,中國科學院大連化學物理研究所化學動力學研究室分子光化學動力學研究組研究員袁開軍團隊,利用飛秒時間分辨光譜,實現了對復合結構的二維過渡金屬碳化物的動力學探測,發現其尺寸效應在電子-聲子散射過程中具有重要作用。 二維金屬納米材料的厚度小于載流子的平均自由程時,尺寸效應可能在載流子界面運輸和能
楊維清組-Adv.-Funct.-Mater:MXene基柔性多功能微力傳感器
【引言】 柔性可穿戴電子設備在人體健康監測,智能機器人,人機界面等領域發揮著越來越重要的作用。其中,在體積有限的前提下實現更多信息的感知便是這類設備的一個追求目標。現有的多功能檢測的方式一般是將擁有不同傳感能力的傳感器機械的整合,通過分別檢測對應的信號實現的。在電子設備小型化,柔性化,可穿戴的
二維MXene柔性膜用于超級電容器取得進展
西安交通大學電子科學與工程學院電子陶瓷與器件教育部重點實驗室、陜西省先進儲能電子材料與器件工程研究中心闕文修教授團隊利用價格低廉、來源廣泛但具有優越柔韌性的一維細菌纖維素作為改性材料,并利用NaOH作為插層劑和堿處理劑,輔助低溫退火工藝定向調控二維MXene表面官能團成分,以?Na和?O官能團取代?
科學家發展出路易斯酸熔鹽合成MXene的通用方法
4月13日,Nature Materials 在線發表了中國科學院寧波材料技術與工程研究所在MXene材料合成和儲能領域的最新研究成果“A general Lewis acidic etching route for preparing MXenes with enhanced electroc
新型天然橡膠復合材料領域連續取得重要進展
科技日報記者 王祝華 實習生 曲怡臻?通訊員?謝翔天然橡膠是重要的工業彈性原料,其優異的綜合性能使其具有不可替代性,研發新型天然橡膠復合材料是延伸其應用領域、拓展其應用范圍的有效途徑。8月25日,記者從中國熱帶農業科學院獲悉,該院加工所在新型天然橡膠復合材料領域近期連續取得重要進展。高性能復合導電纖
研究團隊在全新鹵素MXene材料創制研究中取得進展
MXene是近年來發現的一類新型二維層狀碳/氮化物,其獨特的二維層狀結構、可調諧的表面化學性質和導電性使其在儲能、催化、電磁吸收/屏蔽、復合材料、傳感器等領域展現出良好的應用前景。MXenes通常通過選擇性刻蝕Mn+1AXn相前驅體的A原子層制得,其化學通式為Mn+1XnTx。理論研究表明,MX
MXene基高比能超級電容器研究獲進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠帥與中科院金屬研究所研究員王曉輝團隊合作,采用二維金屬碳化物MXene為負極,碳納米管為正極,具有氧化還原活性的對苯二酚為正極電解液添加劑,構建了氫離子“搖椅”式高比能超級電容器,相關成果發表在《美國化學會-納米》(ACS Na
蘭州化物所MXene無溶劑納米流體潤滑材料研究獲進展
潤滑是減少摩擦、降低或避免磨損的有效手段。液體潤滑劑在苛刻工作環境中的潤滑功能會逐漸失效,而固體潤滑劑在磨損后難以及時修復和快速補充。因此,亟需研發兼具液體潤滑劑和固體潤滑劑優勢的新型潤滑材料,以滿足當前對潤滑材料多功能、高性能及多工況適用性的迫切需求。 中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國
MXene/蛋白質納米復合材料基壓力感測器的研究
具有優異感測性能的柔性、透氣、可降解的壓力感測器在可穿戴器件、健康監測以及人工智能等領域持續吸引著巨大的關注。這類壓力感測器不僅輕質靈活,還有利于減少電子垃圾、可對環境保護產生積極影響。然而,傳統的塑料或者彈性體襯底卻在滲透性、舒適度、力學匹配度以及降解性等方面對此類器件產生了負面的影響,嚴重限
大連化物所袁開軍團隊揭示MXene電子聲子表面散射效應
近日,中國科學院大連化學物理研究所化學動力學研究室分子光化學動力學研究組研究員袁開軍團隊,利用飛秒時間分辨光譜,實現了對復合結構的二維過渡金屬碳化物的動力學探測,發現其尺寸效應在電子-聲子散射過程中具有重要作用。 二維金屬納米材料的厚度小于載流子的平均自由程時,尺寸效應可能在載流子界面運輸和能
高性能復合泡沫應變傳感器,用于高效監測人體運動
總所周知,柔性應變傳感器可有效檢測來自人體的物理信號,因而在可穿戴電子設備中具有重要意義。在一系列已報導的應變傳感器中,泡沫基傳感器基于其輕質、透氣性優異而受到更加廣泛的關注。然而,此類傳感器工作范圍仍不夠寬,同時其靈敏性還有待進一步提高。鑒于此,南京工業大學先進材料研究院的黃維院士團隊報導
大化所二維金屬碳化物基儲能材料研究取得新進展
近日,我所二維材料與能源器件研究組(DNL21T3)吳忠帥研究員團隊通過在KOH溶液中震蕩處理二維金屬碳化物納米片(MXene),成功制備層間距擴大的堿化MXene納米帶,并發現其具有優異的儲鈉和儲鉀性能。相關研究成果發表在《納米能源》(Nano Energy)雜志上(DOI: 10.1016/
我國學者在二維MXene生物醫學應用領域取得系列重要進展
近期,中國科學院上海硅酸鹽研究所陳雨研究員和施劍林研究員帶領的研究團隊(介孔與低維納米材料課題組)開展了二維MXene的多種類可控合成以及針對腫瘤診療的生物醫學應用的系統研究工作,這些工作涉及MXene本身的酶催化降解、MXene的體內外細胞吞噬行為、對多區近紅外光的響應、高效的光熱腫瘤治療、診
摩擦原位瞬態自修復研究獲進展
二維過渡金屬碳化物、氮化物和碳氮化物(MXene)材料具有優異的抗磨減摩性能和機械強度,是目前最耐磨的二維材料之一。 近日,中國科學院蘭州化學物理研究所在超低摩擦和近零磨損的固體潤滑材料研究方面取得進展。研究團隊提出了一種基于MXene基超分子薄膜摩擦界面的“滑移與原位瞬態自修復”協同新機制,
二維金屬碳化物納米片衍生物研究取得新進展
近日,中科院大連化物所吳忠帥研究員帶領二維材料與能源器件研究團隊發展了一種同時氧化和堿化的新策略,一步法實現了二維金屬碳化物納米片(Ti3C2 MXene)向超薄鈦酸鈉或鈦酸鉀納米帶的轉變,發現其具有優異的儲鈉和儲鉀性能。相關研究成果發表在美國化學會納米期刊上。 MXene是一類新型二維金屬碳
擊敗石墨烯-新材料之王將易主?
2019年的Nature、Nature Chemistry、JACS等頂刊中,新型納米材料表現優異,其中金屬有機骨架材料(MOF)、石墨炔(GDY)、金屬碳化物/氮化物(MXene)和黑磷(BP)材料作為當中的佼佼者,得到了越來越多的關注。 翻紅明星 MOF MOF是Metal Organ
二維過渡金屬硫化物雜化能提高了材料的紫外光吸收及發光特性
韓國成均館大學的Jeongyong Kim教授團隊通過二維量子點雜化單層WS2,提高了材料的紫外光吸收及發光特性。與原始的單層WS2薄片相比,在300 nm波長的紫外光激發條件下,單層WS2薄片/Ti2N MQD雜化材料和單層WS2薄片/GCNQDs雜化材料的最大光發射強度分別提高了15倍和11倍。
科學家提出制作高靈敏度電容傳感器的新方法
近日,北京航空航天大學教授單光存團隊提出了一種利用叉指電極制備基于MXene/ PVP的高性能電容式柔性壓力傳感器的新方法,通過選擇合適的叉指電極數目和優化MXene/PVP濾紙膜的介電層,可以提高電容傳感器的靈敏度。該傳感可用于各種壓力檢測,如手指按壓、手腕脈搏、呼吸、吞咽和語音識別等。相關研
二維TMO/MXene異質結構實現高性能柔性電致變色
東華大學/BU/MIT 《Nat. Commun.》:二維TMO/MXene異質結構實現高性能柔性電致變色 通訊作者:Yuxuan Cosmi Lin*,王宏志*,Xi Ling*單位:東華大學,波士頓大學,麻省理工學院電致變色材料可以在外加電場作用下與嵌入離子發生氧化還原反應,從而可逆地改
MXene基體上的單原子催化以實現優異的氮還原反應
Orbital symmetry matching: Achieving superior nitrogen reduction reaction over single-atom catalysts anchored on Mxene substrates 軌道對稱性匹配: MXene基體上
蘭州化物所二維MXene材料用于鎂電池電極研究取得進展
二維Ti3C2Tx MXene材料因在超級電容器、鋰離子電池和鈉離子電池中表現出優異的導電性和高體積容量而備受關注。鎂離子電池因價格低廉、安全性能好且理論體積能量密度大,已成為最有前景的鋰離子電池代替品之一。理論預測純Ti3C2有較強的Mg2+存儲性能。但迄今為止,實驗上還不能合成不帶表面官能團
構建基于MXene電極的超長循環水系鉀離子電容器
2022年3月21日,Nano Research Energy (https://www.sciopen.com/journal/2790-8119?issn=2790-8119)創刊主編,香港城市大學支春義教授發表題為“Building durable aqueous K-ion capacito
ACS-Nano:高靈敏“鼻子”有望嗅出多種人類疾病
日前,刊登在國際雜志ACS Nano上的一篇研究報告中,來自德雷塞爾大學和韓國科學技術研究所的研究人員通過研究開發出了一種二維金屬材料MXene,其或能作為一種高靈敏的化學氣體檢測器,同時也能讓科學家門所擁有的“化學鼻子”變得更加敏感。圖片來源:catt-perry.polyvore.com
電工所在高性能MXene基鋰離子電容器研究中獲進展
近日,中國科學院電工研究所馬衍偉團隊在高性能MXene復合材料制備、MXene基鋰離子電容器研制方面取得新進展,相關研究成果發表在《先進功能材料》上。 MXene作為一種新型二維過渡金屬碳化物,具有與石墨烯類似的結構特點,在儲能領域得到廣泛研究。然而,MXene本身比容量低,因此構建合理的納米