Mxenes

Abstract(#br)Solvent resistant nanofiltration (SRNF) technology is an energy efficient and environmentally friendly alternative to purify alcohol-based mixtures, but there exists a challenge in overcoming the trade-off between membrane flux and rejection. Herein, as the representative of the emerging family of MXenes, Ti 3 C 2 T x nanosheets with abundant –OH groups are chosen as nanofillers to prepare SRNF composite membrane after being incorporated into two typical polymer matrixes: hydrophilic polyethyleneimine (PEI) and hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS).

最近创建的一类无机二维材料，MXenes，已经成为一个密集研究的课题。将它们的维数从2D降低到0D量子点( QDs )，可以得到非常有用的性质和功能。然而，这类研究较少，目前报道的Ti，3，C，2，MXene QDs ( MQDs )仅表现出蓝色荧光发射。本工作展示了一种简单、高产率的方法来制备亮白色发射Ti，3，C，2，MQDs。所得产物为两层厚，横向尺寸为13.1 nm。重要的是，所制备的Ti，3，C，2，MQDs呈现强的双光子白光荧光。还考察了它们在高压下的荧光，发现白光发射非常稳定，压力使其有可能由冷白光发射转变为暖白光发射。然后在聚二甲基硅氧烷( PDMS )溶液中聚合Ti，3，C，2，MQDs制备杂化纳米复合材料，采用白光发光二极管中的亮白发光杂化材料。这项工作提供了一种简单而通用的方法来调制各种纳米MXene材料，并可进一步促进MXene材料在各种光学相关领域的广泛应用。

摩擦电纳米发电机( Tribolectric Nano Generator，TENG )由于能够高效地将各种能量转换为电能并驱动低功耗的个人电子传感器而引起了人们极大的兴趣。然而，TENG通常局限于收获机械能，而实现具有光能收获能力的TENG鲜有报道。本工作演示了一种采用聚二甲基硅氧烷/ Mxenes复合材料作为摩擦电层的多功能可拉伸TENG，能够同时收获机械和光能。受益于Mxenes的高电负表面和强烈的表面等离子激元激发特性，我们的TENGs具有很高的机械能转换效率和优良的光响应特性。与无光照器件相比，有光照器件的开路电压和短路电流分别从145 ~ 453   V和27 ~ 131μA增加，瞬时光功率转换效率达到19.6 %。同时，我们的TENGs被演示用来检测声音指令和风速，可以在各种环境中检测频率、幅值和速度。此外，为了开发环境交互可视化系统，制作了TENG驱动的彩色可调LED矩阵。该工作极大地拓展了TENG在能量收集方面的功能，为基于单层结构的TENG同时收集机械能和光能提供了一种通用策略。