Ti3C2Tx透明导电新应用

研究表明，单层Ti3C2Tx纳米片在可见光区的透光率约为97%，且具有金属导电性和亲水性，能稳定分散在水介质中，因此有研究人员利用单层Ti3C2Tx纳米片制备透明导电材料，并取得了突破性进展。

2023-07-27 14:32:20龙8平台167

2023年2月7日，ACS Nano报道了研究人员通过刻蚀-剥离-梯度离心三步法研发了一种高单层比、大尺寸且粒径分布窄的MXene分散液，Ti3C2Tx纳米片平均尺寸为12.2μm，尺寸可达30μm，其分散液中几乎不含有横向尺寸为纳米级的Ti3C2Tx碎片。之后研究人员通过剪切力诱导纳米片取向排列制备出具有高度致密微结构的透明导电电极(TCE)，该薄膜拥有良好的机械弯曲性能。此外，由大尺寸纳米片组装的薄膜与小尺寸相比，纳米片间的晶界数量大量减少。因此在给定厚度下前者具有更高的电导率，其TCE电导率可达~20000 S/cm，同时在高透光率下无明显渗流问题。

Advanced Functional Materials报道了研究者通过不断优化MXene的粒径分布和狭缝涂布的适配参数，在室温下研发了大面积均匀的高导电薄膜，具有极低的表面粗糙度，从宏观上展示了显著的镜面效应。通过调控狭缝涂布的加工条件、墨水浓度和基底类型，可获得各种具有光电性能的透明导电薄膜。在T=93%下，纳米片仍能相互紧密连接，并且致密堆叠排列在基底上形成连续的导电通路，避免了在高透光率下发生渗流现象，实现了13 000 S/cm的平均电导率，在PET和玻璃基底上具有很强的附着力。

2023年3月6日，Nano Energy报道了研究人员将Ti3C2Tx/ZnO结构整合到具有集成特性(包括透明度和能效)的柔性光电探测器中，在ITO/PET衬底上的透明光电探测器(TPDs)可见光透过率高达68%。密度泛函理论计算表明Ti3C2Tx功能层具有电荷传输通道，从而提高了Ti3C2Tx/Al2O3/ZnO/Ti3C2Tx/ITO/PET探测器的热光电电流，使得TPDs的响应率为 0.34 A W -1，探测率为 1.4 × 10 13Jones。基于TPDs 超快的光响应特性(8 μs)，其可以将加密光信号中的莫斯码转换为文本信息。

单层Ti3C2Tx分散液未来是否会像石墨烯、碳纳米管、金属纳米线一样在透明导电薄膜领域发光发热，我们充满期待!