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鄭州大學申長雨院士和劉春太教授團隊在柔性多功能透明電磁屏蔽材料方面取得進展
2020-09-03  來源:高分子科技

  鄭州大學申長雨院士和劉春太教授團隊近日在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊上發表了題為“Flexible MXene/Silver Nanowires-based Transparent Conductive Film with Electromagnetic Interference Shielding and Electro-photo-thermal Performances” 的研究論文。論文的第一作者為鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心2018級博士研究生周兵,通訊作者為鄭州大學馮躍戰副教授申長雨教授


圖1. MXene/AgNW-PVA透明電磁屏蔽薄膜的制備示意圖


  透明導電薄膜(TCFs)已經被廣泛應用于觸摸屏、太陽能電池、發光器件、智能窗戶、液晶顯示器等領域。然而,隨著柔性電子設備和無線通訊的快速發展,人們對TCFs的性能要求越來越高,不僅作為設備的顯示屏,而且還要充當電磁屏蔽材料,保護精密設備免受電磁波的干擾和輻射。目前,銦硒氧化物(ITO)是市場上最為流行的透明電磁屏蔽材料,但是其固有的脆性以及銦的稀缺限制了它的應用范圍。各種導電材料包括碳納米管、石墨烯片、金屬納米線或網格等作為ITO的替代材料,已經在透明電磁屏蔽領域被廣泛研究。但是高效透明的電磁屏蔽材料一直是探究的熱點話題。最近,過渡金屬碳化物/碳氮化物(Ti3C2Tx MXene)作為一種新型的二維導電納米材料,其具有優異的導電性和豐富的表面官能團,在電磁屏蔽領域受到了巨大的青睞。MXene在電磁屏蔽方面已經取得了較大的進展,但僅僅依靠MXene本身來實現高效透明的屏蔽性材料也是一個巨大的挑戰。


  因此申長雨院士和劉春太教授團隊通過噴涂-旋涂-熱壓轉移相結合的方法制備一種基于MXene和AgNW柔性多功能透明的電磁屏蔽材料,其具有優異的光電性能和電磁屏蔽性能,同時還表現出電熱和光熱響應。


本文亮點: 

  • 二維MXene和一維AgNW的有效結合,構建出高效的二維/一維雜化導電網絡,賦予TCFs良好的光電性能和電磁屏蔽效率。

  • 聚乙烯醇(PVA)溶液浸入并固定了導電網絡,提高了導電材料與基體的界面粘合力,使TCFs擁有優異的耐彎折性和耐刮擦性。

  • 雜化導電網絡的高電導率和局部表面等離子體共振分別使TCFs具有優異的焦耳加熱性能和光熱轉換性能。 


  該工作得到了國家自然科學基金(51903223和U1604253),中國博士后科學基金(2018M642781),國家重點研發項目(2019YFA0706802)的資助。


  論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c09020

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(責任編輯:xu)
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