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宋永臣教授团队研究成果被国际知名期刊《Small Methods》评选为正封面文章
点击数: 次 发布时间:2022-03-23 作者: 来源:


近日,我院宋永臣教授团队题为“Fast Peel-Off Ultrathin, Transparent, and Free-Standing Films Assembled from Low-Dimensional Materials Using MXene Sacrificial Layers and Produced Bubbles”的最新研究成果被国际知名期刊《Small Methods》(IF14.188)接收发表,并被评选为2022年第3期正封面文章。文章第一作者为凌铮副教授,第二作者为硕士研究生王富强,通讯作者为宋永臣教授。



由低维纳米材料(LDM)组装而成的超薄、透明、自支撑薄膜在透明加热电极、柔性可穿戴设备等领域具有广泛的应用前景。液相组装低维纳米材料技术成熟,然而完整、无损地分离组装膜,尤其是快速剥离具有可控厚度与透明度的超薄膜,是一个巨大的挑战。宋永臣教授团队提出了一种多相界面反应造泡浮升的通用方法,实现了快速剥离包括单壁、双壁及多壁碳纳米管、纳米银线、粘土、以及碳纳米管/石墨烯等多种低维纳米材料组装的超薄膜。



MXene作为一类热门的二维过渡金属碳化物/氮化物,近年来吸引了极大的关注,然而其易氧化的特点是该材料一个致命的弱点。本研究利用其易氧化反应的不足作为可控界面反应与相分离的关键。通过溶解逐层过滤的MXene/LDM双面薄膜中的MXene层,原位产生气泡层形成稳定浮升作用,快速无损的剥离沉积的LDM层,获得厚度低至 15-60 nm的超薄、透明、自支撑薄膜。利用优化的界面产泡反应,完整剥离一片直径40 mm、厚度20 nm、 透光度在90%以上的膜仅需80 s,且制备过程易放大,获得的自支撑膜能够轻松的转移至任意基底上。通过这种方法制备的超薄、透明碳管膜被加工成为透明加热电极,表现出了优异的柔韧性、透光性和快速升温及恒温性能,有望在飞机、汽车视窗除冰、防冰领域发挥重要的作用。

以上工作得到国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金、中国博士后科学基金和大连理工大学星海人才项目的大力支持。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202270016

 

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