嚴(yán)小飛，方杰，朱晨凱，李家煒，祝成炎，戚棟明

摘 要：為進(jìn)一步推動(dòng)MXene （Ti3C2Tx）在紡織領(lǐng)域中功能化和智能化方面的應(yīng)用，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，著重介紹MXene的制備方法，包括HF腐蝕法、原位產(chǎn)生HF腐蝕法、熔融鹽法、電化學(xué)法、濃堿法等;詳細(xì)綜述了MXene在紡織領(lǐng)域的力學(xué)、電學(xué)、阻燃抑煙、儲(chǔ)能等方面的研究進(jìn)展;總結(jié)了MXene在以紡織油墨、纖維、涂層等為載體的智能織物和柔性傳感器等應(yīng)用中的優(yōu)異性能。最后指出了MXene在樹(shù)脂基體中分散性較差，在空氣中易被氧化和使用耐久性等不足及其未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：二維材料;MXene;制備;性能;紡織材料;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TS102.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2022）02-0001-08

Preparation and properties of two-dimensional material MXene （Ti3C2Tx）and Its application in textile field

YAN Xiaofei1，2， FANG Jie1， ZHU Chenkai1，2， LI Jiawei1，ZHU Chengyan1， QI Dongmin1，2

（1.College of Textile Science and Engineering （International Institute of Silk）， Zhejiang Sci-TechUniversity， Hangzhou 310018， China;

2.Research Institute of Keqiao District， Shaoxing， ZhejiangSci-Tech University， Shaoxing 312030， China）

Abstract： To facilitate the functional and intelligent application of MXene （Ti3C2Tx）in textile realted field， relevant domestic and foreign literature were reviewed to specifically elaborate on the preparation methods of MXene， including HF corrosion method， in situ-generated HF corrosion method， molten salt method， electrochemical process， and concentrated alkali method; the research progress of MXene in textile fields related to mechanics， electricity， flame retardant smoke suppression， energy storage were summarized in detail; the outstanding performance of MXene in intelligent fabrics and flexible sensors based on textile inks， fibers， and coating were concluded. Finally， this paper indicated the inadequacies of MXene such as poor dispersity in the resin matrix， the susceptibility to oxidation in the air， poor durability of use， as well as its future direction of development.

Key words： two-dimensional material; MXene; preparation; property; textile materials; application

MXene屬于過(guò)渡金屬類(lèi)二維材料[1]，是由MAX（M為過(guò)渡金屬元素、A為Al或者Si、X為C或者N）通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)方法腐蝕中間A層得到的表面含基團(tuán)的二維材料。MXene的命名一般為Mn+1XnTx，其中M是過(guò)渡金屬元素，X是C或者N元素，n表示數(shù)量，T是官能團(tuán)。MXene有多層和單層之分，多層MXene可通過(guò)超聲分散制得單層MXene。MXene具有比肩石墨烯的電性能和導(dǎo)熱性能[2]，還有優(yōu)異的催化性能[3]、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性[4]、阻燃性能[5]、電磁屏蔽性能及導(dǎo)電性能[6-10]、導(dǎo)熱性能[11]和儲(chǔ)能性能[12]等，廣泛應(yīng)用于電極材料的制備[13]、能量?jī)?chǔ)存[14]、化學(xué)催化、新型無(wú)機(jī)復(fù)合材料以及聚合物基復(fù)合材料[15]。本文所指的MXene均指Ti3C2Tx。

本文將重點(diǎn)論述MXene目前普遍使用的各類(lèi)制備方法及優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)述了MXene的性能及其在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用，著重介紹了MXene在紡織油墨、織物和涂層中的研究進(jìn)展，并對(duì)MXene在紡織領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 制備方法

二維材料的制備一直是科研人員的研究重點(diǎn)方向之一，自MAX相被成功制備以來(lái)，科研人員一直致力于利用MAX相制備二維結(jié)構(gòu)材料，并進(jìn)行了許多嘗試。2011年，Michael 等[16]首次通過(guò)HF腐蝕法成功制備了MXene，之后的幾年，在HF腐蝕法的基礎(chǔ)上，科研人員又衍生出來(lái)多種方法制備MXene，其中包括原位產(chǎn)生HF腐蝕法、濃堿腐蝕法、熔融鹽法、電化學(xué)腐蝕法等多種方法。由于HF危險(xiǎn)性較大，F(xiàn)元素與二維材料表面結(jié)合太穩(wěn)定，現(xiàn)在MXene制備研究越來(lái)越趨向于無(wú)氟化和安全化。

1.1 HF腐蝕法

HF腐蝕法是利用HF腐蝕MAX相的A層，得到二維結(jié)構(gòu)的MXene。由于Ti—C鍵強(qiáng)度高于Ti—Al鍵，因而選擇性移除Ti3AlC2中的Al層更容易。在早期的嘗試中，科研人員利用酸性較高的無(wú)機(jī)酸，如鹽酸和硫酸等，但效果并不理想。2011年，Michael等[16]嘗試?yán)肏F腐蝕MAX相的A層，成功地制備出多層MXene，自此，HF腐蝕法成為制備MXene的主流方法。制備MXene的原料，HF水溶液的濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)MXene的制備會(huì)有很大的影響，例如Ti3AlC2在50%HF水溶液、室溫下反應(yīng)2 h即可制得多層MXene，再超聲分散得到單層MXene。

以Ti3AlC2制備Ti3C2為例，其反應(yīng)方程式為：

2Ti3AlC2 + 6HF = 2AlF3 + 3H2↑+ 2Ti3C2

Ti3C2表面Ti與F和OH連接，使得二維材料表面含有大量的F、OH和O，反應(yīng)式如下：

Ti3C2 + 2HF = Ti3C2F2+ H2↑

Ti3C2 +2H2O = Ti3C2（OH）2 + H2↑

兩步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，所以通過(guò)這種方法制備的MXene表面都含有大量基團(tuán)。其中F居多，—OH較少。

1.2 原位產(chǎn)生HF腐蝕法

原位產(chǎn)生HF腐蝕法的原理還是利用HF腐蝕MAX相的A層，但不直接加入HF，利用LiF與高濃度的HCl通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生HF腐蝕A層[17]，或者是利用NH4HF2、NaHF2等產(chǎn)生HF腐蝕A層[18]。由于HF由于其強(qiáng)腐蝕性、生物毒性，在使用過(guò)程中存在嚴(yán)重安全隱患，采用反應(yīng)條件比較溫和的腐蝕劑，不直接加入HF在一定程度上降低了實(shí)驗(yàn)操作的危險(xiǎn)性。

Feng等[18]用NaHF2、KHF2、NH4HF2刻蝕MAX相，同時(shí)，由于離子插入到MXene的片層中間，使得片層間隙增大，得到具有較大層間隙的MXene。這相對(duì)HF腐蝕法來(lái)說(shuō)，既安全又有效，制備得到的MXene質(zhì)量更好，在儲(chǔ)能和電性能方面具有更大優(yōu)勢(shì)。由于該方法不直接加入強(qiáng)腐蝕性的HF，安全性得大幅度提高，并且由于離子插層的原因，制備的MXene層間距更大。

1.3 濃堿法

濃堿法是利用濃堿與Al生成可溶性的偏鋁酸根而達(dá)到腐蝕MAX相中A層的效果。受高濃度NaOH提取鋁土礦中鋁單質(zhì)工藝的啟發(fā)，Li等[19]利用高濃度的NaOH，在270 ℃下成功腐蝕了MAX相的Al層，得到了多層MXene。由于HF腐蝕Ti3AlC2先是Ti—Al鍵斷裂，再是Ti—C鍵斷裂，反應(yīng)過(guò)度會(huì)腐蝕MXene的二維結(jié)構(gòu)，濃堿法則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。該方法主要利用了Al元素的兩性特征，涉及的反應(yīng)方程式如下：

Ti3AlC2 + OH-+ 5H2O = Ti3C2（OH）2 + Al（OH）4- + 5/2H2↑

Ti3AlC2 + OH- + 5H2O = Ti3C2O2 + Al（OH）4-+ 7/2H2↑

濃堿法由于反應(yīng)過(guò)程中不含有F元素，制得的MXene表面也不含F(xiàn)，具有更好的表面反應(yīng)活性，在儲(chǔ)能、電學(xué)和聚合物基復(fù)合材料等的應(yīng)用中的性能得到很大程度上的改善。

1.4 熔融鹽法

熔融鹽法是以路易斯堿反應(yīng)為原理，利用熔融鹽中的陽(yáng)離子奪取MAX相中的A層，使得A層被氧化除去，得到MXene片層結(jié)構(gòu)。該方法要將固體鹽加熱到熔融狀態(tài)才可進(jìn)行反應(yīng)，所以對(duì)反應(yīng)溫度的要求很高。但在800 ℃以上，MXene會(huì)相變生成立體的晶狀結(jié)構(gòu)[20]，所以該方法一般反應(yīng)溫度控制在800 ℃以下。以CuCl2腐蝕Ti3SiC2為例，其涉及的反應(yīng)方程式主要為：

Ti3SiC2 + 3CuCl2 = Ti3C2Cl2+ SiCl4↑+ 3Cu

其中，生成的銅單質(zhì)用過(guò)硫酸銨除去。

1.5 電化學(xué)法

電化學(xué)法的本質(zhì)是利用腐蝕MAX的A層的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)外接電壓達(dá)到腐蝕A層的效果。由于Ti3AlC2中Ti—Al鍵的鍵能要比Ti—C鍵鍵能弱，所以?xún)?yōu)先腐蝕Ti—Al鍵。Ti—Al鍵全部腐蝕之后才會(huì)腐蝕Ti—C鍵，故電化學(xué)腐蝕法對(duì)反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)電壓和電解質(zhì)濃度的控制要求很?chē)?yán)格，也會(huì)伴有Al、Ti共腐蝕的副反應(yīng)，生成的Ti2C（OH）2xClyOz外表面覆有炭，會(huì)阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。電化學(xué)法需要加入電解質(zhì)促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生，生成的MXene表面也會(huì)帶有一些電解質(zhì)中的基團(tuán)，可以利用電解質(zhì)引入一些所需的功能性基團(tuán)。反應(yīng)電壓一般也都很小，基本在1 V以下，具體電壓和電解質(zhì)濃度根據(jù)MAX相的不同也不同。以HCl為電解質(zhì)通過(guò)電化學(xué)法腐蝕Ti2AlC制備MXene為例，主要的反應(yīng)方程式如下：

Ti2AlC + yCl- + （2x+z）H2O → Ti2C（OH）2xClyOz + Al3+ + （x+z）H2↑+ （y+3）e-

電化學(xué)腐蝕法以外加電流刻蝕MAX相，避免了HF的使用，反應(yīng)條件溫和，是制備MXene的一種理想方法。但是由于前期研究的不足，該方法還存在很多缺點(diǎn)，目前，制備MXene常采用HF腐蝕法和原位產(chǎn)生HF腐蝕法。

2 MXene的性能

2.1 力學(xué)性能

由于MXene本身具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其二維結(jié)構(gòu)能與樹(shù)脂充分接觸，且其表面還含有大量的OH和O，與樹(shù)脂基體形成更加牢固的化學(xué)鍵。故MXene作為填充劑能很好地增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能。

Seyedin等[21]通過(guò)濕法紡絲工藝將導(dǎo)電性高的MXene納米材料分散到可拉伸聚合物纖維中，成功制備了高導(dǎo)電性和可拉伸纖維MXene/PU復(fù)合纖維，并分析了的纖維自旋性和形態(tài)、機(jī)械和電氣特性的影響。結(jié)果表明，MXene/PU纖維具有足夠的機(jī)械性能，拉伸釋放變形1000次以上穩(wěn)定性良好。Taloub等[22]以氨丙基三乙氧基硅烷作為連接劑將MXene接枝在聚酰亞胺（PIPD）纖維表面，研究了MXene納米片材對(duì)PIPD纖維的力學(xué)性能、紫外老化性能和耐水熱老化性能的影響。該研究發(fā)現(xiàn)，與未經(jīng)處理的PIPD纖維相比，接枝了MXene的PIPD纖維的界面剪切應(yīng)力值有明顯增加，增幅高達(dá)61.54%。同時(shí)，抗紫外數(shù)值與抗老化數(shù)值分別增加了33%和25%。由此可知，MXene對(duì)纖維的力學(xué)性能增強(qiáng)效果顯著，最難得的是MXene在增強(qiáng)其力學(xué)性能的同時(shí)，其他性能也有很大提升。

2.2 電性能

織物上的涂層、油墨以及纖維中添加MXene都能有效的提高織物的電性能。MXene不僅具有較高的介電常數(shù)，還具有良好的導(dǎo)熱性，在樹(shù)脂基體中能及時(shí)地散熱，避免出現(xiàn)局部溫度過(guò)高的情況?？捎行Ы鉀Q其在電場(chǎng)中由于電損耗而產(chǎn)生放熱的問(wèn)題。

Chen等[23]充分利用了MXene的介電性能和導(dǎo)熱性能，將其填充到環(huán)氧樹(shù)脂中，有效的提高了環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的介電性能和導(dǎo)熱性能。MXene本身具有優(yōu)異的介電性能，其表面活性基團(tuán)較多，與其他導(dǎo)電性能優(yōu)異的材料協(xié)同使用時(shí)能達(dá)到更好的效果。Song等[24]通過(guò)靜電吸附作用將MXene吸附在蜂窩狀的氧化石墨烯上，并與環(huán)氧樹(shù)脂混合而制得復(fù)合材料，大大提高了復(fù)合材料的電磁干擾屏蔽性能。

2.3 阻燃及抑煙性能

MXene是一種理想的阻燃劑，將MXene作為阻燃劑摻入復(fù)合材料中可大大提高材料的阻燃的效果。由于MXene在樹(shù)脂燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生多層致密的炭層，會(huì)阻礙燃燒的進(jìn)行，其本體由于具有良好的導(dǎo)熱性，從而起到冷凝相的作用。同時(shí)，MXene表面的Ti在樹(shù)脂燃燒時(shí)會(huì)氧化生成TiO2，起到催化劑的作用，將CO和CO2催化分解，達(dá)到抑制有害氣體的作用。由于MXene在高分子材料中的阻燃性能表現(xiàn)優(yōu)異，其阻燃抑煙機(jī)理以及阻燃性能也是近期研究的一大重點(diǎn)。

Pan等[25]將MXene摻入PVA薄膜中燃燒時(shí)，使材料的熱分解延遲、重量損失率降低、總放熱量和放熱率也在很大程度上得以降低。同時(shí)，MXene與PVA的界面相互作用，使其抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也得到了很大的提高。進(jìn)而證明MXene是一種性能優(yōu)異的阻燃填充劑。MXene與膨脹型阻燃劑的協(xié)同阻燃效果會(huì)比單一阻燃劑的阻燃效果更加明顯。Huang等[26]研究MXene與膨脹性阻燃劑協(xié)同阻燃PLA，發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加阻燃劑總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)，11%膨脹性阻燃劑與1%MXene的協(xié)同阻燃效果最好，極限氧指數(shù)達(dá)到34.5%，而膨脹性阻燃劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)極限氧指數(shù)為30%。

2.4 儲(chǔ)能性能

MXene具有優(yōu)異的儲(chǔ)存鋰離子的能力[27-28]，被用作鋰電池的電極材料。MXene在紡織材料中主要應(yīng)用于柔性電容器的制備上，從而克服了傳統(tǒng)電容器低柔性和低循環(huán)不穩(wěn)定性等缺點(diǎn)。

Qin等[29]采用一種新型的原位電化學(xué)聚合工藝將MXene摻雜在導(dǎo)電聚合物薄膜中，實(shí)現(xiàn)了薄膜類(lèi)固體電容器制備，該電容器具有優(yōu)異的充電速率、出色的循環(huán)穩(wěn)定性和超高能量密度。Wu等[30]將MXene與PDT鏈以化學(xué)鍵的方式結(jié)合，形成柔性薄膜。該研究表明，該薄膜制成的超級(jí)電容器具有良好的充電循環(huán)性能以及靈活性。在動(dòng)態(tài)彎曲狀態(tài)下還能保持優(yōu)異的電化學(xué)性能的穩(wěn)定，克服了傳統(tǒng)電容器的不足。MXene制備的高性能的柔性電容器使此類(lèi)電容器在可穿戴傳感器以及便攜電子設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用極大拓寬。

3 MXene在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用

MXene具有多功能性并與聚合物的良好結(jié)合力讓其在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多。MXene能應(yīng)用于纖維、涂層、油墨中賦予紡織品多種功能，諸如導(dǎo)電性能、阻燃性能、電磁屏蔽性能和力學(xué)性能等，而這些正是常規(guī)紡織品所欠缺的。MXene的結(jié)構(gòu)及其在織物中的各種應(yīng)用場(chǎng)景如圖1所示[31]。

3.1 MXene在紡織油墨中的應(yīng)用

導(dǎo)電油墨對(duì)低成本制造高靈敏的電子器件以及智能織物的印刷是必不可缺的，由于MXene在水溶液中具有良好的分散性以及自身優(yōu)異的導(dǎo)電性，正是高品質(zhì)導(dǎo)電油墨所必需的。圖2是MXene油墨

在織物上印刷的過(guò)程[32]。

Zhang等[33]利用MXene的電子儲(chǔ)存能力和導(dǎo)電能力制備了一種無(wú)添加劑的油墨，用于電子元器件的擠墨印刷和噴墨印刷。該研究發(fā)現(xiàn)，MXene印刷微型超級(jí)電容器的體積電容和能量密度比現(xiàn)有常

規(guī)的噴墨/擠壓印刷活性材料大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。除了單純的以MXene作為原料制備導(dǎo)電墨水之外，MXene改性墨水的研究也是研究熱點(diǎn)。Cao等[34]基于分層組裝的策略將氧化納米氧化纖維素與MXene混合制備了一種具有良好流變性的混合油墨，該油墨適用于各類(lèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)印刷。在智能紡織品的印刷中，該油墨對(duì)光、電、機(jī)械等表現(xiàn)出良好的響應(yīng)行為，并有望在柔性傳感設(shè)備以及可穿戴加熱設(shè)備中得到應(yīng)用。

3.2 MXene在織物中的應(yīng)用

MXene賦予織物良好的導(dǎo)電性、電磁屏蔽性能、阻燃性能等特性，廣泛應(yīng)用于柔性傳感器以及智能織物的制備。目前，MXene主要依靠形成化學(xué)鍵、靜電效應(yīng)以及MXene的親水性作用于織物表面。當(dāng)MXene填充在纖維中時(shí)，MXene在纖維基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而讓纖維具有導(dǎo)電性，當(dāng)纖維在拉伸或收縮時(shí)，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化，電導(dǎo)率也隨之改變。該技術(shù)應(yīng)用在智能織物上，通過(guò)檢測(cè)電導(dǎo)率的變化達(dá)到監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)狀況的目的。MXene不僅僅

應(yīng)用于服裝，在電子產(chǎn)品[35]以及智能織物領(lǐng)域[36-37]也有廣泛應(yīng)用，圖3展示了MXene改性纖維制成的多功能織物[38]。

Seyedin等[39]提出了一種多功能溶劑交換的方法，實(shí)現(xiàn)了MXene在織物中的穩(wěn)定分散，為基于MXene的新型宏觀組件和器件的溶劑化加工提供了一條通用的途徑。李一飛等[40]用Ti3C2Tx棉織物進(jìn)行功能整理，制得了兼顧屏蔽紫外線功能的導(dǎo)電織物。結(jié)果表明，以質(zhì)量濃度為8 g/L的Ti3C2Tx對(duì)棉織物重復(fù)四次整理后，其表明電阻最低值可達(dá)0.602 kΩ。

Wang等[41]在棉織物上構(gòu)建了MXene/Ni鏈/ZnO陣列雜化納米結(jié)構(gòu)，如圖4所示。該研究發(fā)現(xiàn)該織物具有優(yōu)異的微波吸收性能和疏水性能，并且MXene與織物結(jié)合牢固，在惡劣條件下使用依舊能保持良好的疏水性能。Wang等[42]用二維納米片MXene和零維硅納米顆粒改性棉纖維，制得一種防水、靈敏度高、可穿戴的多模傳感器棉織物傳感器。由于硅的疏水性能和MXene的導(dǎo)電性能，該織物傳感器在腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中能保持其電導(dǎo)率。Shayan等[43]以MXene為原料，通過(guò)石墨烯液晶輔助紡絲法將MXene制成具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、體積電容、力學(xué)強(qiáng)度和柔韌性的新型纖維，以該纖維為原料編制柔性超級(jí)電容器，在小型化電子器件及智能服裝上有廣闊的應(yīng)用前景。近期，Shayan等[21]又將MXene集成到聚氨酯上制成高伸長(zhǎng)率的導(dǎo)電織物，使得MXene在纖維以及智能織物上應(yīng)用更加廣泛。

3.3 MXene在涂層中的應(yīng)用

織物中涂層的作用主要是提升織物材料的手感、提升織物的力學(xué)性能以及賦予織物一些特殊的性能，在特殊性能上，主要有防水、阻燃、抗菌以及電磁屏蔽等。MXene目前主要應(yīng)用在智能織物以及柔性傳感器的涂層上，故其主要賦予織物電磁屏蔽以及導(dǎo)電性。MXene作為織物的涂層大致上分為兩種方式，一種是單純的利用MXene與織物形成化

學(xué)鍵、氫鍵或者靜電效應(yīng)達(dá)到涂覆織物的目的，另一種是MXene改性原來(lái)的聚合物涂層或者與別的無(wú)機(jī)納米粒子協(xié)同作用涂敷在織物上。

Yan等[44]利用浸漬干燥的方法將MXene涂敷在織物表面制備高比電容的紡織柔性電極，其效果好于碳納米管和活性碳電極，如圖5所示。該研究發(fā)現(xiàn)，以電化學(xué)法將聚吡咯沉積在涂覆有MXene的織物表面，避免了MXene被氧化而降低其導(dǎo)電性能，

實(shí)現(xiàn)了該紡織柔性電極的耐用性。Wang等[45]則以自組裝的方法在棉織物表面構(gòu)建MXene/CNTs涂層，賦予其光吸收性能、光熱轉(zhuǎn)換性能和水分傳輸性能，提高了該復(fù)合織物在太陽(yáng)光下的除污效果。該研究發(fā)現(xiàn)，MXene/CNTs涂層能使污水中的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物的濃度大大降低。Raagulan等[46]利用MXene和石墨烯相似的薄層結(jié)構(gòu)以及低密度和柔性的特點(diǎn)，將兩者在PDVF中分散以簡(jiǎn)單的噴涂方式粘附在織物上，該涂層表現(xiàn)出優(yōu)異的疏水性、熱穩(wěn)定性、電磁屏蔽效果。

4 結(jié)語(yǔ)

MXene 作為二維功能材料，在紡織領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其制備工藝優(yōu)化及應(yīng)用場(chǎng)景的拓展研究將成為紡織前沿科技未來(lái)發(fā)展的重要方向之一。其主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下：

a）作為二維納米材料的新成員，MXene以其優(yōu)異的性能和特殊的化學(xué)性質(zhì)被廣泛關(guān)注。MXene最早由HF刻蝕MAX相中的A層而制得，隨后又衍生出原位產(chǎn)生HF腐蝕法、濃堿腐蝕法、熔融鹽法、電化學(xué)腐蝕法等多種制備方法。

b）在紡織領(lǐng)域，MXene改性的織物、油墨、涂層等組分具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、阻燃性能、儲(chǔ)能性能等，在智能織物、柔性傳感器、柔性電容器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

c）MXene可顯著提高織物的力學(xué)性能的同時(shí)賦予織物多功能性，是未來(lái)高性能復(fù)合纖維的理想改性劑之一。MXene改性的織物強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、阻燃性強(qiáng)，為未來(lái)智能織物提供了具有巨大潛力的原料。

在未來(lái)發(fā)展中，MXene在紡織領(lǐng)域的發(fā)展仍有很大挑戰(zhàn)。首先是MXene無(wú)氟安全化的大批量生產(chǎn)仍是難點(diǎn)，它決定了MXene能否實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。其次，MXene在高分子材料中難以充分均勻分散是MXene功能材料制備的一大難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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