摘要：随着柔性压力传感器在可穿戴电子设备、电子皮肤等领域的快速发展,研究制备高灵敏度、低检测限、宽感应范围的高性能柔性压阻传感器成为一种必然趋势。为了获得高性能的柔性压阻传感器,需要在导电敏感材料的选择和传感器微纳结构的设计上进行一系列的创新。二维纳米材料凭借其独特的结构和优异的性能,成为柔性压阻传感器导电敏感材料的良好选择。本文综述了几种类型的二维纳米材料压阻传感器,介绍了二维纳米材料柔性传感器的微纳米结构的创新及发展,最后针对当前研究面临的问题提出了解决方法并对其今后的发展方向进行了展望。

摘要：电容去离子是一种绿色的海水淡化技术,具有能耗低、操作简单、容易再生、成本低且无二次污染等优点。二维纳米材料因具有较大比表面积、独特的电子结构和优异的化学稳定性,在海水淡化领域受到广泛关注。介绍了石墨烯、过渡金属碳/氮/碳氮化物、过渡金属二硫化物、层状双金属氢氧化物等纳米材料在电容去离子中的研究进展,为新型材料的优化设计和深度应用提供参考。

摘要：石墨烯作为新型二维纳米材料具有诸多优异的性能,被广泛应用于聚合物复合材料的力学补强和功能化。然而,如何有效控制石墨烯二维纳米材料(2D石墨烯)在聚合物基体中的堆叠结构和定向有序排布以提高材料的可设计性和综合性能,一直是研究者们所关注的问题。借助外力实现石墨烯类二维片层填料在连续相介质中的定向有序排布可突破现有石墨烯复合材料的性能使用极限。实现石墨烯类二维片层填料定向有序排布的方法主要有层层自组装、抽滤诱导自组装、挥发诱导自组装和外场诱导法等。结合目前国内外研究进展,论述在复合材料中定向排布的主要方法和应用进展,重点讨论外加能场诱导石墨烯定向有序排布在复合材料中存在的不足。此外,展望定向有序排布石墨烯复合材料的未来发展趋势。

摘要：随着人们对以石墨烯为代表的二维(2D)纳米材料不断深入与扩展研究,近些年来,以2D金属有机骨架(metalorganic frameworks,MOFs)和共价有机骨架(covalent organic frameworks,COFs)为代表的2D骨架材料引起了人们浓厚的研究兴趣和广泛关注.与其它的中孔或微孔的纳米材料相比,这些有机骨架材料提供了均一的纳米尺寸的孔,并且相较于石墨烯,2D有机骨架材料可以预期性地设计和组装功能化的结构单元,如羧基、氨基、羟基等基团可以通过多样的化学反应人为可控地接枝到骨架上,这些优点有望使2D有机骨架材料成为新一代提高传感界面灵敏度和稳定性的功能材料.本篇综述分别对2D MOFs和COFs进行简单的概述,总结目前以"自下而上"和"自上而下"两种制备2D MOFs和COFs纳米材料的方法并对其做出简单的点评,介绍(2D)MOFs和COFs材料在化学传感和生物传感方面的应用,讨论了2D MOFs和COFs在传感应用中的潜质和关键性问题,并对未来2D MOFs和COFs的应用前景做出了展望.

摘要：基于二维纳米材料MXene的导电水凝胶,已成为柔性可穿戴传感器领域的非常有前景的材料.在这些应用中,制备同时具有高韧性、超弹性、低滞后性、自粘性和多种感官功能的凝胶至关重要.然而,MXene纳米片在水介质中容易重新堆积,不可避免会被氧化,以及MXene和凝胶网络之间薄弱的界面结合等问题,使得MXene基水凝胶几乎不可能实现上述多种性能.在文中,我们将明胶改性的MXene引入到聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶中,制备了一种导电的MXene-复合聚合物(MCP)水凝胶,用于制造多功能传感器.明胶的存在不仅通过形成一个保护鞘大大改善了MXene纳米片的稳定性,而且作为分子胶还在很大程度上增强了MXene和水凝胶网络之间的界面相互作用.因此,MCP水凝胶表现出高强度(430 k Pa)、显著的可拉伸性(1100%)、低滞后性(在500%的循环拉伸下滞后率<10%)和良好的可重复粘附性.所得的基于MCP水凝胶的多功能传感器显示出高应变灵敏度,工作范围大(GF=8.83,最高1000%),实现了对各种人体运动的检测.此外,所制备的传感器还具有卓越的热敏能力(1.110/℃),可用于测量体温.这一策略为设计高性能MXene基水凝胶提供了新的思路.

摘要：二维纳米材料制备技术的快速发展为高性能电子器件的设计与应用提供了重要基础。由于电子器件需要在介电层上进行组装与集成,因此,研究有机分子的自组装行为,在绝缘衬底表面上直接构筑均匀的二维纳米材料对于研究材料的基本物理性质、开发规模化应用具有重要意义。

摘要：'充电5分钟,通话两小时。'某品牌手机的广告词让人印象十分深刻。科学家表示,今后充电5秒钟,使用一整周的手机也不是梦想。因为他们正在开发一种能在几秒内迅速充好电的超级电容。目前,与锂离子电池电储量相当的超级电容由于体积过大,无法安进标准大小的手机。但运用二维纳米材料,研究者已经开发出更小、更轻、电储量更大的超级电容。