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Ti?C?纳米片中的可配置多态非易失性存储行为
摘要： MXenes因其兼具金属导电性与表面亲水性等优异特性，在学术界和工业界均引起了广泛关注。但据我们所知，MXenes在非易失性阻变随机存储器（RRAM）中的潜在应用鲜有报道。本文首次展示了以MXene（Ti3C2）为活性组分的RRAM器件。该Ti3C2基RRAM展现出典型的双极性开关行为、长保持特性、低置位电压、良好的机械稳定性及优异的可靠性。通过调节置位过程中的不同限流值，可实现多态信息存储。导电原子力显微镜（C-AFM）与开尔文探针力显微镜（KPFM）验证表明，电荷俘获辅助跳跃过程是该Ti3C2基RRAM阻变机制的主要成因。此外，我们成功在塑料衬底上制备出具有良好机械稳定性和长保持特性的柔性Ti3C2基RRAM。Ti3C2基RRAM在柔性电子领域极具应用潜力，有望开启更多功能化应用场景。
关键词： MXenes（MXene材料）、非易失性存储器、柔性电子器件、阻变随机存取存储器、Ti3C2（碳化钛）、多态存储
更新于2025-09-22 13:29:29
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基于MXene多孔薄膜与激光诱导石墨烯电极集成的多功能高柔性摩擦纳米发电机
摘要： 农业系统中大量机械能（如叶片摆动能）以及日常生活中广泛存在的书写运动等环境耗散能量尚未得到充分利用。为此，为解决这些问题并克服传统电池的局限性，我们基于MXene与聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合薄膜（PDMS/MXene）及激光诱导石墨烯（LIG）电极，制备了一种高度柔韧且高效的新型摩擦纳米发电机（TENG）。通过在PDMS中引入导电且带负电的MXene来制备多孔薄膜，不仅提升了导电性，还增强了摩擦起电负性，从而使输出性能显著提高，达到纯平面PDMS基TENG的7倍。这种兼具优异性能、良好粘附性和卓越柔韧性的TENG成功应用于叶片摆动能收集，并作为书写板采集书写能量。此外，我们还开发了基于MXene的TENG阵列，作为用于手写识别的自供电传感器。由此可见，MXene基TENG在收集农业领域（如叶片摆动能）和人体活动（如书写）的机械能方面具有巨大潜力，还可进一步应用于平板书写/触觉传感、机器人技术及人机交互领域。
关键词： MXene（MXene材料）、书写能源、激光诱导石墨烯、摩擦纳米发电机、叶片摆动能源
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于MXene的等离子体超材料电磁仿真及其光学吸收增强研究
摘要： 在本研究中，我们基于100纳米厚的碳化钛（Ti3C2Tx）MXene薄片，提出、设计并数值分析了用于增强光学吸收的等离子体超材料。该超材料采用三明治结构：底层为实心MXene（接地层），中间为无损耗介质层，顶层为MXene网状结构。周期性顶层网格的单元由两条交叉的超薄MXene条带组成，每条带宽度以阶梯状增量向单元中心延伸，从而确保顶面孔径位置可变的宽度分布，最终拓宽所得超材料散射参数的频谱色散带宽。我们采用有限元法模拟该MXene基超材料的散射参数，并基于实验测量数据运用Drude-Lorentz模型推导Ti3C2Tx MXene复介电常数的解析表达式。该方法具有普适性——除不同MXene材料外，还可选用石墨烯、金属及合金、半导体等其他等离子体材料，适用于各类纳米等离子体结构。此举拓展了等离子体技术的工具箱，并提供了新的设计自由度。
关键词： MXenes（MXene材料）、超吸收体、纳米等离子体激元学、电磁仿真、超材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于二维材料作为可饱和吸收体的超快激光器研究新进展
摘要： 二维（2D）材料是由一到几层原子构成的晶体，已广泛应用于光学调制器、光电探测器、光开关和超快激光器等领域。其卓越的光电和非线性光学特性使其成为激光腔中理想的饱和吸收体。本综述聚焦于采用二维材料作为饱和吸收体的超快激光最新研究进展。传统二维材料包括石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫化物，以及黑磷、铋烯、锑烯和MXene等新型材料。文中还介绍了材料特性、制备技术和非线性性能，最后探讨了基于二维材料的超快激光未来发展方向。
关键词： 可饱和吸收体、MXene材料、锑烯、铋烯、石墨烯、超快激光器、过渡金属二硫化物、黑磷、二维材料、拓扑绝缘体
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于MXene的新型硅油纳米流体用于提升聚光光伏热收集器性能
摘要： 本研究首次将化学式为Ti3C2的MXene与硅油结合，用于改善基于MXene的硅油热物理性能。论文聚焦于三类不同浓度MXene诱导的新型硅油纳米流体在聚光光伏光热（CPVT）集热器中的制备、表征、热性能、热稳定性及性能研究。采用瞬态热线桥（THB）500测量硅油基MXene纳米流体的导热系数，使用流变仪在不同温度（25、50、75、100和125°C）下测定粘度，并通过PerkinElmer Lambda 750测量光学吸光度。结果显示，在150°C时，0.1 wt%浓度的硅油-MXene纳米流体相比纯硅油导热系数提升最高达64%。研究发现MXene硅油纳米流体的粘度与硅油基液中MXene纳米颗粒的添加量无关，当温度从25°C升高时，不同浓度MXene硅油混合物的粘度降低37%。0.1 wt%浓度的硅油基MXene纳米流体热稳定性可达约380°C。向硅油中引入更多MXene纳米颗?？赏ü玫哪擅琢魈謇淙葱Ч岣吖夥榧牡缧?。更高的太阳聚光强度会导致光伏组件平均温度升高，从而增加可用于多种应用的热能收益。
关键词： MXene（MXene材料）、纳米流体、CPVT（复合抛物面聚光器）、热物理性质
更新于2025-09-19 17:13:59
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受生物启发的透明MXene电极用于柔性紫外光电探测器
摘要： 作为一种新兴的二维材料，MXenes具有巨大潜力——它们不仅拥有卓越的导电性和高亲水性，还兼具机械强度与柔韧性。然而由于高透光率与低导电电阻之间存在权衡关系（低电阻需要更多导电材料，而更大表面积覆盖会降低透光率），其在光电子器件电极领域的应用受到限制。为突破这一瓶颈，本研究报道了一种新型仿生策略，制备出同时具备高透光率与高导电性的透明柔性电极，其性能超越其他透明电极。该电极在一系列机械测试中均展现出可靠的柔韧性。MXene电极的这些特性源于精心设计的层级叶脉网络结构，以及MXene与尿素处理基底之间的强附着力。应用方面，采用该MXene电极构建的自支撑半透明紫外光电探测器，不仅展现出高性能的紫外检测能力，还具有优异的柔韧性和稳定性。该方法为MXene基光电子器件提供了新途径。
关键词： 仿生设计、MXene材料、紫外光探测、透明电极、柔性光电探测器
更新于2025-09-19 17:13:59
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剥离的MXene作为高效激光解吸/电离质谱分析多种分析物的媒介
摘要： 系统研究了剥离态MXene（e-MXene）作为激光解吸/电离飞行时间质谱（LDI-MS）分析介质的性能。未剥离MXene对LDI-MS分析无活性，而e-MXene凭借其高激光能量吸收、导电性及光热转换等理化特性，展现出高分辨率、耐盐性及高效性，能对不同极性、芳香性和分子量的小分子进行LDI-MS分析。研究结果明确证实，e-MXene是开发小分子LDI-MS高效分析平台的理想材料。
关键词： 代谢物、MXene材料、质谱分析、激光解吸电离、剥离法
更新于2025-09-16 10:30:52
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具有Janus结构的Co-Ti?C? MXene量子点作为高效光电化学水氧化的肖特基催化剂
摘要： MXene材料在电化学储能应用中日益受到关注，同时量子点尺度的MXene也具备光活性，使其成为太阳能转换器件的潜在替代材料。本研究展示了一种具有可调钴负载量的Janus结构钴纳米颗粒耦合Ti3C2 MXene量子点（Co-MQD）肖特基催化剂，作为光电化学水氧化光阳极。钴的引入同时触发表面等离子体效应并作为水氧化中心，赋予可见光吸收能力并提升表面反应动力学。最重要的是，Co-MQD肖特基结的整流效应能从根本上促进光生载流子的分离/注入效率。具体而言，Co-MQD-48展现出优异的光电催化性能（1.23 V vs RHE下2.99 mA cm?2）和电荷迁移率（87.56%），较MQD分别提升194%和236%。此外，在10小时循环反应中保持优异光稳定性（衰减<6.6%）。该研究填补了MXene材料在光电催化领域的空白，并推动MXene向光学相关领域拓展。
关键词： 量子点、MXene材料、肖特基催化剂、Janus颗粒、水氧化
更新于2025-09-16 10:30:52
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原位氮掺杂Ti3C2 MXene荧光量子点的溶剂热合成及其选择性Cu2+检测
摘要： 二维MXenes因其高导电性、高导热性和优异的机械性能，在光学、电学和热学领域日益受到研究者关注。利用高荧光介质实现选择性离子检测的MXene量子点(QDs)备受期待。本研究开发了一种简便的胺辅助溶剂热裁剪法，原位制备氮掺杂Ti3C2 MXene QDs。通过剥离原始MXene获得少层结构，将二乙烯三胺、少层MXene与N,N-二甲基甲酰胺混合进行溶剂热处理，制得厚度约1 nm、尺寸约6.2 nm的原位氮掺杂MXene QDs，并动态监测了QDs的形成过程。研究发现QDs尺寸减小与裁剪工艺及原位氮掺杂密切相关。通过研究这些QDs的荧光特性发现，氮掺杂QDs对不同金属阳离子呈现差异化的荧光猝灭响应?；诰蔡忖鸹?，该氮掺杂QDs能选择性检测Cu2+。本研究为原位元素掺杂MXene荧光QDs的大规模制备提供了新思路。
关键词： MXene（MXene材料）、量子点、氮掺杂、荧光、离子检测
更新于2025-09-12 10:27:22