近日，材料学院于中振教授和张好斌教授团队在《Adv. Funct. Mater.》期刊上发表题为“Multifunctional and Water-Resistant MXene-Decorated Polyester Textiles with Outstanding Electromagnetic Interference Shielding and Joule Heating Performances”和“Flexible and Multifunctional Silk Textiles with Biomimetic Leaf-Like MXene/Silver Nanowire Nanostructures for Electromagnetic Interference Shielding, Humidity Monitoring, and Self-Derived Hydrophobicity”的学术论文。报道了多功能电磁屏蔽织物方面的重要进展。

图1. 无催化原位聚合法制备防水、防寒、防电磁波柔性PPy/MXene电子织物

随着可穿戴器件的迅速发展，传统纺织品也正慢慢发生着深刻的变革。在赋予织物多功能化的同时，如何保证织物各功能的稳定性及原有结构、透气性、可洗涤等成为亟需解决的问题。为此，该团队利用简单、可大规模化的浸渍法制备了防水、防寒、防电磁干扰的多功能织物。经过不引入催化剂原位聚合的聚吡咯（PPy）分子改性二维过渡金属碳化物/碳氮化物（MXene），提高了MXene和纤维间界面作用力和电磁屏蔽性能，赋予织物良好的结构和性能稳定性。该织物在智能服装、柔性电子器件、电磁屏蔽服、加热保暖服等方面有着较大的应用前景。相关研究成果最新发表在材料领域权威国际学术期刊Adv. Funct. Mater. (2019, 29, 1806819)。论文第一作者为北京化工大学硕士生王琦伟，通讯作者为北京化工大学张好斌教授。

最近，为进一步提高多功能织物的透气性、超疏水性和电磁屏蔽性能，并赋予湿度检测功能，该团队利用真空辅助层层组装喷雾法，在商业化织物上负载2D MXene和1D银纳米线（AgNW），成功构筑以AgNW为叶脉，MXene为叶片的仿树叶高效导电网络结构，赋予织物优异的电磁屏蔽、湿度监测及自发疏水性能。该组装方法的独特之处在于既保持织物得高度多孔透气性，又赋予其高效导电和屏蔽性能，且提高了纳米线与织物纤维界面强度及金属纳米线严苛环境下的耐氧化性能。更有意思的是，发现MXene在老化后产生了大量C-F键，表现出自发疏水性能，显示MXene材料在疏水材料方面的潜在应用价值。同时，二维层状MXene纳米材料的吸附/脱附水性能，使该织物具有灵敏的湿度响应特性。相关研究成果最新发表在材料领域权威国际学术期刊Adv. Funct. Mater. (2019, 29, 1905197)。

本文共同第一作者为北京化工大学在读博士生刘柳薪和陈伟，通讯作者为北京化工大学于中振教授和张好斌教授。本研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和中央高校基本科研业务费等项目的资助。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201806819