氣凝膠具有高孔隙率和大表面積,已被廣泛應用于催化、傳感器、廢水處理、電磁屏蔽和儲能等領域。特別是,導電氣凝膠已成為開發(fā)高性能壓阻傳感器的理想材料。它的內部導電網絡可在其變形時產生更多的接觸位點,從而改善傳感器的靈敏度。同時,三維導電結構可以承受較大的形變量,并大大提高傳感器的壓力檢測范圍。如今,各種導電材料已被開發(fā)成氣凝膠并作為壓阻傳感器進行研究。其中,MXene作為一種新興的類石墨烯二維層狀導電納米材料,其優(yōu)異的親水性、高導電性和良好的機械性能使MXene成為柔性壓力傳感器的理想導電材料。不幸的是,MXene上豐富的表面官能團導致 MXene 納米片之間的弱相互作用和較差的凝膠化能力,這使得MXene難以自組裝成可壓縮的三維網絡,進一步限制了其作為高性能柔性壓阻傳感器的實際應用。
近日,北京化工大學潘凱/趙彪課題組在期刊《Chemical Engineering Journal》上報道了一種通過液氮輔助定向冷凍策略制造的輕質靜電紡醋酸纖維素(CA)納米纖維/海藻酸鈉(SA)協(xié)同增強的MXene復合氣凝膠。(Wearable and high-performance piezoresistive sensor based on nanofiber/sodium alginate synergistically enhanced MXene composite aerogel)。趙彪博士和潘凱研究員為該論文通訊作者,北京化工大學材料學院為論文唯一完成單位。
圖1. MXene復合氣凝膠的制備流程示意圖
圖2. MXene復合氣凝膠的機械性能
圖3. MXene復合氣凝膠的壓阻性能
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138586
- 北京化工大學汪曉東教授團隊 Nano-Micro Lett.: 碳化聚酰亞胺/凱夫拉纖維/氧化石墨烯@ZIF-67雙向復合氣凝膠封裝相變材料實現(xiàn)多重能量轉換與電磁屏蔽 2025-04-28
- 華東師大張強研究員課題組《Small》:開發(fā)新型納米多孔沸石/納米纖維素復合氣凝膠止血材料 2025-04-21
- 同濟大學杜艾/祝捷/劉宸團隊 ACS AMI:通過簡單擠壓和常壓干燥技術制備梯度結構復合氣凝膠 - 實現(xiàn)寬頻高效吸聲 2025-04-02
- 蘇州大學程絲教授團隊 Small:具有徑向/定向組合結構的高效拒鹽納米纖維水凝膠基太陽能蒸發(fā)器 2025-05-06
- 華南師大張振、湖北大學尤俊 Carbohyd. Polym.:“準溶劑”自剝離法低能耗制備纖維素納米纖維 2025-04-24
- 西南林杜官本/徐開蒙、UT王思群 Carbohyd. Polym.:纖維素、殼聚糖與ZIF-8電紡納米纖維制備及對銅離子高效吸附 2025-04-21
- 中國海大田維乾/北林許鳳/青大張利鳴 ACS Nano: 強韌納米纖維素/MXene基離子 - 電子雙導水凝膠膜用于穩(wěn)定鋅負極 2025-04-02