MXene的电磁波屏蔽气凝胶优异的疏水性和可逆性是至关重要的，但也具有挑战性。从经济和环境的角度来看，迫切需要设计一种实用的方法来制备这种由MXene和生物质衍生的气凝胶。在此，甲基三甲氧基硅烷(MTMS)处理的细菌纤维素(BC)和Ti3C2TX MXene悬浮液被单向冷冻干燥，以制备硅烷化BC/MXene气凝胶。含有84 wt% MXene的杂化气凝胶兼具优良的疏水性(水接触角为128°)、高弹性(100次循环压缩后剩余高度为87.5%)和132 S/m的高导电性。硅烷化处理可提高电磁干扰(EMI)屏蔽效率(SE)约25%。气凝胶的电磁屏蔽效能(SE)达到66943.8 dB•cm²•g⁻¹，明显优于其他屏蔽材料。增加硅烷化BC (S@BC)含量可显著增强气凝胶的疏水性、弹性和抗压强度。当S@BC的载荷达到50%时，气凝胶具有良好的力学性能和高弹性，表现出超疏水特性，同时对电磁波有99.6%的屏蔽(23 dB)。硅烷化处理也丰富了气凝胶应用的多样性，如自清洁、对有机溶剂和油类有很强的吸附能力，高效的隔热性能敏感的应变-电信号响应。
 
图1  S@BC-MX气凝胶的制备路线及具体特性。
 
图2. Ti₃C₂T_x MXene纳米片、S@BC纳米纤维和S@BC-MX50%气凝胶的结构和形态表征。
  图3 混合气凝胶的压缩特性。
  图4. S@BC-MX50%气凝胶的表面润湿性和热性能。
  图5 应变电信号响应与电磁干扰屏蔽性能。
 
      相关科研成果由北京纳米能源与纳米系统研究所Ya Yang等人于2022年发表在Journal of Materials Chemistry A (DOI: 10.1039/D2TA06621A)上。原文：Multifunctional, Superhydrophobic and Highly Elastic MXene/Bacterial Cellulose Hybrid Aerogels Enabled via Silylation。

转自《石墨烯研究》公众号