AFM：MXene光热转换综述

  自2011年发现以来，二维过渡金属碳氮化物(MXene)材料因其独特的平面结构、化学多样性和优越的理化特性而受到广泛关注。近年来，MXenes凭借其优异的电磁波吸收能力和局部的表面等离子体共振效应而表现出优异的光热转换性能。光热转换是一种有效利用太阳能的途径，可以将太阳能转化为热能，使MXenes应用于太阳能发电、生物医学等各个领域。然而，MXenes的光致热性能直到现在才受到足够的重视。

成果简介

     近日，华南师范大学的李来胜教授和王静副研究员在国际顶级期刊Advanced Functional Materials发表了题目为“Nitrogen-Doped Ti₃C₂ MXene: Mechanism Investigation and Electrochemical Analysis”的论文。综述了近年来MXenes在光热转换应用的研究进展，对其光热转换机理及应用作了全面的介绍。首先简要地总结了MXenes及其纳米复合材料的合成策略，并对其光热转换机理进行讨论，最重要的是对其光热应用的发展方向进行展望。期待2D MXenes通过精心的材料设计和跨学科研究方法成为主流光热材料之一，并且在不久的将来进一步拓宽其应用领域。

图 1 MXene的光热转换示意图。

图 2 剥离MXene的制备。

图 3 M₃X₂T_x MXene的结构。

图 4 PEG/Ti₃C₂T_x复合材料的合成。

图 5 PEG/Ti₃C₂T_x复合材料的光热转换机理。

图 6 利用光热材料产生太阳能蒸汽的示意图。

图 7 疏水性Ti₃C₂T_x膜基太阳能脱盐装置示意图。

图 8 AgNP@MXene/PU复合涂层的光热效应示意图。

图 9 CF/MXene电极在光照下的温度-深度剖面图。

图 10二维可生物降解Nb₂C (PVP修饰)在生物体内光热效应治疗肿瘤的示意图。

图 11 Ti₃C₂T_x/PNIPAM复合水凝胶的制备和远程光控制。

图 12 PDMS@m/d-F涂层在近红外光照射下不同时间的红外热像图。

 表 1 MXenes及其纳米复合材料的光热应用。

结 论

      毫无疑问，2D MXene材料在光热转换领域具有重要作用。相信借助材料设计、跨学科合作和创新的想法将克服目前的困难，使MXenes成为最有前景的光热材料之一。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202000712

信息来源：MXene学术

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