精细化工2024,Vol.41Issue(4) :728-739.DOI:10.13550/j.jxhg.20230590

聚合物基MXene光热复合材料的应用研究进展

Application progress on polymer-based MXene photothermal composites

马莉 马建中 张雷
精细化工2024,Vol.41Issue(4) :728-739.DOI:10.13550/j.jxhg.20230590

聚合物基MXene光热复合材料的应用研究进展

Application progress on polymer-based MXene photothermal composites

马莉 1马建中 2张雷2
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作者信息

  • 1. 陕西科技大学 化学与化工学院,陕西 西安 710021
  • 2. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院,陕西西安 710021;西安市绿色化学品与功能材料重点实验室,陕西 西安 710021;陕西科技大学 轻化工程国家级实验教学示范中心,陕西 西安 710021
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摘要

过渡金属碳/氮化物(MXene)是一种新兴的二维纳米材料,具有组成可调、结构可控和优异的光热转换性能.MXene 可吸收太阳光,并将其高效转换为热能,为太阳能的有效利用提供了新途径.将 MXene 加入聚合物基体中,不仅可赋予聚合物基复合材料优异的光热性能,而且可提升MXene的稳定性.该文总结了MXene及聚合物基MXene光热复合材料的制备方法,介绍了聚合物基MXene光热复合材料的光热转换机理,综述了聚合物基MXene光热复合材料在海水淡化、个人热管理、光热抗菌和光热治疗方面的应用研究进展;针对聚合物基MXene光热复合材料在实际应用中所面临的MXene难以绿色安全生产、易氧化和在聚合物基体中分散性差等挑战,对其未来的发展方向进行了展望.

Abstract

Transition metal carbon/nitride(MXene)is an newly developed two-dimensional nanomaterial with tunable composition,controllable structure,and excellent photothermal conversion properties.MXene provides a new way for effective utilization of solar energy due to its sunlight absorption and efficient photothermal conversion performance.Incorporation of MXene into polymer matrix leads to excellent photothermal properties as well as stability enhancement and has been widely investigated.Here,the preparation methods of MXene and polymer-based MXene photothermal composites were summarized,followed by introduction on their photothermal conversion mechanism.The application progress on polymer-based MXene photothermal composites in seawater desalination,personal thermal management,photothermal antibiosis,and photothermal therapy was further summarized.The future development directions of polymer-based MXene photothermal composites was discussed in response to the existing application challenges including the difficulty in green and safe production of MXene,the susceptibility to oxidization,and the poor dispersibility in the polymer matrix.

关键词

MXene/聚合物基光热复合材料/光热转换机理/应用研究/前景展望

Key words

MXene/polymer-based photothermal composites/photothermal conversion mechanism/applied research/prospects

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基金项目

国家自然科学基金(52073164)

出版年

2024
精细化工
大连化工研究院设计院 中国化工学会精细化工专业委员会 辽宁省化工研究院

精细化工

CSTPCD北大核心
影响因子:0.557
ISSN:1003-5214
参考文献量84
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