Chem. Soc. Rev.综述：MXene水凝胶的基本原理及应用

Nanoyu

2020-09-17

由于水凝胶在软电子学、人机界面、传感器、致动器和柔性储能等方面的潜在应用，近年来引起了人们极大的兴趣。当二维过渡金属碳化物/氮化物（MXenes）被引入水凝胶体系中时，它们具有了令人印象深刻的亲水性、金属导电性、高纵横比形貌和广泛可调的性能，进而为设计具有可调特定应用性能的MXene基软材料提供了令人兴奋和通用的平台。MXene水凝胶独特的特性，在某些情况下，是由复杂的凝胶结构和凝胶机制决定，因此这需要在纳米级进行深入的研究和工程设计。另一方面，将MXenes配制成水凝胶可以显著提高MXenes的稳定性。此外，通过简单的处理，可以获得MXene水凝胶的衍生物，如气凝胶，进一步扩大了它们的通用性。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef综述了MXene水凝胶在扩展水凝胶和MXenes的应用范围以及提高基于MXene的器件性能方面的巨大潜力。

文章要点

1）作者阐明了各种含MXene的水凝胶体系的存在结构，以及它们的凝胶化机理和相互连接的驱动力。

2）作者总结了由于将MXenes集成到水凝胶中而产生的独特特性，与单独使用MXenes或水凝胶相比，MXenes基水凝胶在许多应用(能量储存/收集、生物医学、催化、电磁干扰屏蔽和传感)中表现出更好的性能。

3）作者最后对MXene水凝胶及其衍生物的未来发展方向进行了展望。

Yi-Zhou Zhang, et al, MXene hydrogels: fundamentals and applications, Chem. Soc. Rev., 2020

DOI: 10.1039/d0cs00022a

https://doi.org/10.1039/d0cs00022a