维拉诺瓦大学李波教授团队等 Nat. Commun.：一种简单有效的聚合物表面制备MXene涂层新方法

MXene 是一类二维 过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物。因其卓越的电学、热学和光学性能，以及亲水的表面性能，在水溶性功能涂层方面具有广阔的应用前景。如何充分发挥 MXene 优异的功能性，很大程度上取决于聚合物的性能。比如 MXene 的热稳定性大大高于聚合物，因此聚合物的熔点或者玻璃化转变温度实际上限定了 MXene 涂层的使用上限。为了实现 MXene 的应用潜能，往往需要将衬底材料扩展到具备优异的力学和热学性能的高性能聚合物。然而大多数的高性能聚合物的表面偏疏水或者具有化学惰性，因此不能和 MXene 形成稳定的界面。即使 MXene 沉积到了这样的聚合物表面，水分子也能够轻易的扩散到 MXene - 聚合物界面从而把 MXene 从聚合物的表面剥离开。之前的研究者们试图通过聚合物的表面处理 / 修饰，比如等离子体处理或化学修饰，来改善 MXene - 聚合物界面。但是这些表面处理 / 修饰有可能破坏聚合物或者 MXene 的性能，从而降低 MXene - 聚合物复合材料的性能。本研究展示了一种普适的盐辅助组装方法（ Salt-Assisted Assembly ），可在各种聚合物表面上沉积超薄、均匀的 MXene ( Ti ₃ C ₂ T _x ) 涂层。这些涂层具有优异的机械稳定性和可洗涤性。将 MXene 涂覆在凯夫拉织物上，可以实现在极热 （ 400 摄氏度）和极冷（ -70 摄氏度）环境下的焦耳加热和热伪装的双功能应用。该研究可能为太空行走、火星探索、极地冒险等极端环境下的人员和设备的提供低能耗且轻薄贴合的保护。