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坚固的双层 ANF/MXene-PEDOT:PSS Janus 薄膜,具有出色的多源驱动加热和电磁干扰屏蔽性能
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2022-08-05 , DOI: 10.1007/s12274-022-4756-x Bing Zhou , Jianzhou Song , Bo Wang , Yuezhan Feng , Chuntai Liu , Changyu Shen
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更新日期:2022-08-05
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2022-08-05 , DOI: 10.1007/s12274-022-4756-x Bing Zhou , Jianzhou Song , Bo Wang , Yuezhan Feng , Chuntai Liu , Changyu Shen
将聚合物结合到基于 MXene 的功能材料中的策略已被广泛用于改善其机械性能,但不可避免地会牺牲其导电性和电磁干扰 (EMI) 屏蔽性能。本研究展示了一种简单而有效的分层结构设计,可制备由独立芳纶纳米纤维 (ANF) 和 Ti 3 C 2 T x组成的高度坚固且导电的双层 Janus 薄膜MXene/聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)层。ANF 层可提供良好的机械稳定性,而 MXene/PEDOT:PSS 层可确保出色的导电性。将 PEDOT:PSS 掺杂到 MXene 层中可增强 MXene 和 ANF 层之间的界面结合强度,并提高 MXene 层的疏水性和抗水/抗氧化性。所得的 ANF/MXene-PEDOT:PSS Janus 薄膜的导电层厚度为 4.4 µm,显示出低表面电阻 (2.18 Ω/sq)、良好的 EMI 屏蔽效果 (EMI SE 为 48.1 dB)、高机械强度 (155.9 MPa) 和整体韧性 (19.4 MJ/m 3)。此外,MXene-PEDOT:PSS 导电层出色的导电性和光吸收能力意味着这些 Janus 薄膜显示出多源驱动加热功能,产生出色的焦耳加热(4 V 时为 382 °C)和光热转换(59.6 ° C 在 100 mW/m 2 ) 属性。
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