MXenes是一类2D过渡金属化合物,由于其独特的电子性质和可调的表面化学性质,已成为极具应用前景的材料。然而,将这些纳米级特性转化为宏观器件受到交联策略的限制,这些策略既能实现可加工性,又能控制片间电荷传输。莱布尼茨高分子研究所Hendrik Schlicke、Yudhajit Bhattacharjee通过与同源二胺的分子交联,证明了Ti3C2Tx MXene薄片之间的界面和层间距的可调性。
本文要点:
1) 油胺首先用于稳定氯仿中的MXenes,然后通过二胺介导的交联来精确调节层间间距。掠入射X射线散射(GIXRD/GIWAXS)证实了配体链长与层间距之间的相关性,这进一步得到了密度泛函理论(DFT)计算的支持。此外,作者研究了由二胺交联Ti3C2Tx-MXenes组成薄膜的电荷输运特性,并观察到电导率对交联剂长度的强烈依赖性。
2) 根据薄膜的结构,作者发现主要的电荷传输机制是可变距离跳跃(VRH)。最后,作者使用MXene复合材料探索了化学电阻蒸汽传感,并观察到对水的明显敏感性和选择性,突出了它们在湿度传感器中的应用潜力。

Yudhajit Bhattacharjee et.al Molecular Cross-Linking of MXenes: Tunable Interfaces and Chemiresistive Sensing Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202518884
https://doi.org/10.1002/adfm.202518884
















