近年来，多功能MXene基复合纤维因其优异的电学性能在智能纺织品制造中备受关注。然而，这种纤维较差的力学性能往往使其难以连续纺丝，限制了其实际应用。本文提出了一种新型的浸没式旋转喷射纺丝(iRJS)工艺来生产高强度连续的MXene/海藻酸钠复合纤维(MSCFs)。所制备的MSCFs具有优良的断裂强度(145.2 MPa)和导电率(479.2 S cm-1)， MXene的负载率高达75 wt%。此外，它们表现出线弹塑性和弹塑性行为，这取决于MXene的含量。分子动力学模拟表明，不同的拉伸行为源于SA链的自弯曲和SA链之间的滑动。在此基础上，采用加压致密化策略制备了一种MSCF非织造毡结构。厚度为~0.14 mm的电毡在x波段的EMI屏蔽效果可达~65.4 dB。这项工作为制备基于MXene的高性能多功能分级纳米材料开辟了新的途径。
 
图1. MSCFs的形态学和结构特征。
 
图2. MSCFs的拉伸力学性能和断裂行为。
 
图3. 从SA基体中拔出单层MXene纳米片的MD模拟。
 
图4. MSCF毡的电气和电磁屏蔽性能。
 
       相关科研成果由哈尔滨工业大学先进复合材料国家科技重点实验室Chao Wang等人于2023年发表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143983）上。原文：Strong and continuous MXene/sodium alginate composite fibers prepared by immersion rotary jet spinning process with outstanding electromagnetic inter‐ference shielding performance。

转自《石墨烯研究》公众号