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蘇大邵元龍課題組《ACS Nano》: 離子、電子協(xié)同高效傳輸MXene纖維
近年來(lái),限域空間納米流體傳質(zhì)領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展,特別是一維碳納米管以及二維納米結(jié)構(gòu)組成尺寸均一的納米及次納米尺度離子通道,孔隙內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特性更為可控,是制備高功率納米流體離子導(dǎo)體的理想材料結(jié)構(gòu)體系。受自然界獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)的啟發(fā),將二維材料通過(guò)簡(jiǎn)單的濕法紡絲重新組裝成具有納米尺度間隙的纖維結(jié)構(gòu)。重組后形成的二維材料層與層之間的限域空間可以充當(dāng)分子和離子運(yùn)輸?shù)亩S通道。Ti 3 C 2 T x 作為二維材料MXene中發(fā)展最成熟的材料之一,具有很多與氧化石墨烯結(jié)構(gòu)類似的薄層二維結(jié)構(gòu),豐富的表面官能團(tuán)以及極性溶劑高分散等特性,還具有氧化石墨烯不具備的高導(dǎo)電性,是制備高導(dǎo)電納米流體纖維的理想材料。但是由于Ti 3 C 2 T x 較大的長(zhǎng)徑比以及柔性片層結(jié)構(gòu),在濕法紡絲過(guò)程中片層易褶皺、堆疊,造成結(jié)構(gòu)缺陷,顯著降低纖維力學(xué)、導(dǎo)電特性,阻礙離子在纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳導(dǎo),從而制約了Ti 3 C 2 T x 纖維在傳感、儲(chǔ)能、制動(dòng)等多功能方面的應(yīng)用 探索 。
Ti 3 C 2 T x 分散液在外界剪切力作用下,可形成定向液晶結(jié)構(gòu),可借助濕法紡絲過(guò)程形成二維片層的取向排布結(jié)構(gòu)。 蘇州大學(xué) 邵元龍教授團(tuán)隊(duì) 借助這一原理,控制濕法紡絲過(guò)程的噴絲口斷面結(jié)構(gòu)以及牽伸速率,誘導(dǎo)Ti 3 C 2 T x 片層形成取向結(jié)構(gòu),并通過(guò)Mg 2+ 離子交聯(lián)作用,最終制備得到具有高取向度結(jié)構(gòu)的Ti 3 C 2 T x 纖維,實(shí)現(xiàn)力學(xué)性能,導(dǎo)電性能,離子傳導(dǎo)性能以及電化學(xué)性能的提升。相關(guān)工作以“Assembly of Nanofluidic MXene Fibers with Enhanced Ionic Transport and Capacitive Charge Storage by Flake Orientation”發(fā)表在《 ACS Nano 》上。
這項(xiàng)研究工作中Ti 3 C 2 T x 纖維取向度大幅度的提高主要依賴于 噴絲口的設(shè)計(jì)以及牽伸過(guò)程 。 受 流體定向 紡絲過(guò)程的啟發(fā) ,作者設(shè)計(jì)不同的噴絲口來(lái)探究Ti 3 C 2 T x 片層在流動(dòng)過(guò)程中的排列情況。當(dāng)處于液晶態(tài)的Ti 3 C 2 T x 纖維經(jīng)過(guò) 高度縱橫比的扁*狀流體通道時(shí),受到的剪切力在橫向上顯著增強(qiáng);在水*剪切力引導(dǎo)下, Ti 3 C 2 T x 片層沿著纖維軸向定向排列。與圓狀通道相比,扁*狀流體通道有效解決了了剪切力梯度變化問(wèn)題,減少了纖維中片層褶皺,孔洞等缺陷。為了提升纖維的取向度,作者對(duì)所制備的Ti 3 C 2 T x 初生凝膠纖維進(jìn)行 牽伸處理 ,經(jīng)過(guò) 牽伸后的纖維內(nèi)部片層排列更加緊密,消除了片層間不規(guī)則的孔隙 ,這種取向結(jié)構(gòu)將加速電子傳輸,減少電荷轉(zhuǎn)移電阻和電能損失,經(jīng)過(guò)WAXS測(cè)試?yán)w維的 取向度高達(dá)0.86 。與此同時(shí),作者采用 離子交聯(lián) 進(jìn)一步提升Ti 3 C 2 T x 纖維的力學(xué)性能。鎂離子進(jìn)入層間后與Ti 3 C 2 T x 片層 表面含氧官能團(tuán)產(chǎn)生靜電相互作用,減弱片層間雙電層的厚度,增強(qiáng)層與層之間相互作用力 。經(jīng)過(guò)交聯(lián)之后的纖維力學(xué)強(qiáng)度高達(dá) 118MPa ,電導(dǎo)率提升到7200 S cm –1 ,實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電子傳導(dǎo)。通過(guò)紅外熱成像儀對(duì)纖維導(dǎo)熱性能進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn) Ti 3 C 2 T x 纖維在低功率下能夠快速升溫到108 。
Ti 3 C 2 T x 取向纖維的離子傳導(dǎo)及電化學(xué)特性
高定向的Ti 3 C 2 T x 纖維在保持高機(jī)械性能和電子傳導(dǎo)的同時(shí),還能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的離子傳導(dǎo)。與無(wú)序片層組裝成的纖維相比, 定向纖維內(nèi)部片層能夠互相連接構(gòu)成連續(xù)的層狀通道 ,離子在其中的傳輸路徑更短,傳輸速率更高 。當(dāng)電解質(zhì)被限制在納米通道中時(shí),電解質(zhì)會(huì)表現(xiàn)出截然不同的性質(zhì)。在比德拜長(zhǎng)度更窄的納米流體通道中,內(nèi)壁上的表面電荷排斥單極離子并吸引反離子。這種單極離子傳輸可以使離子電導(dǎo)率提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)在1mM鹽濃度下,高度定向的Ti 3 C 2 T x 纖維表現(xiàn)出9.7 10 4 S cm 1 高離子電導(dǎo)率。有效的離子輸運(yùn)電導(dǎo)率還可以促進(jìn)離子在Ti 3 C 2 T x 薄片表面的快速輸運(yùn),形成電雙層,提高功率密度和速率能力。定向Ti 3 C 2 T x 薄片可以與密集填充的薄片形成受限的納米流態(tài)離子傳輸通道,在這種電解質(zhì)離子約束場(chǎng)景下,局部庫(kù)侖有序排列被打破,層狀受限孔可以有效地用于電荷存儲(chǔ)。對(duì)Ti 3 C 2 T x 片層進(jìn)行定向,同時(shí)使層狀孔適應(yīng)電解質(zhì)離子的大小,這是一種很有前途的策略,可以最大限度地提高比電容,高達(dá)1360 F cm 3 。
小結(jié)
作者通過(guò)微流體通道控制二維片層材料取向排列,構(gòu)筑快速離子傳輸通道;采用離子交聯(lián)進(jìn)一步提升纖維各項(xiàng)性能,從而制備出優(yōu)異的Ti 3 C 2 T x 納米流體取向纖維,有望在人工纖維組織、生物傳感器分析和神經(jīng)電子學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用。
團(tuán)隊(duì)介紹:
邵元龍 ,蘇州大學(xué)能源學(xué)院特聘教授,博導(dǎo),北京石墨烯研究院石墨烯生物質(zhì)纖維課題組組長(zhǎng)。2016年獲得東華大學(xué)材料加工工程專業(yè)博士學(xué)位,博士導(dǎo)師為李耀剛教授和王宏志教授,期間于2013-2015年于美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校Richard B. Kaner教授課題組博士聯(lián)合培養(yǎng)。2016-2018年劍橋大學(xué)石墨烯中心從事博士后研究,合作導(dǎo)師為Andrea C. Ferrari教授和Clare P. Grey教授。2018-2019年于沙特阿卜杜拉國(guó)王 科技 大學(xué)任職研究科學(xué)家,合作導(dǎo)師為Vincent C. Tung教授。2019年9月,加入蘇州大學(xué)能源學(xué)院,任特聘教授。迄今以第一作者、通訊作者在 Nat. Rev. Mater. , Nat. Commun. (2篇), Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., ACS Nano (2篇) ,Adv. Funct. Mater., Mater. Horiz. (2篇)等國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文26篇,他引4300余次,7篇被ESI收錄為高被引論文(Top 1%),2篇被ESI收錄為熱點(diǎn)論文(Top 0.1%)主持國(guó)家自然科學(xué)基金,江蘇省自然科學(xué)基金青年基金,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題等多項(xiàng)科研項(xiàng)目。擔(dān)任國(guó)際期刊《Frontiers in Chemistry》(影響因子3.782,中科院SCI化學(xué)2區(qū))“Advanced Materials for Supercapacitors”??妥庉?。
李碩 ,2019年9月至今為蘇州大學(xué)能源學(xué)院與材料創(chuàng)新研究院碩士研究生,導(dǎo)師為邵元龍教授。主要從事功能纖維器件相關(guān)研究。入學(xué)以來(lái)以第一作者在ACS Nano雜志上發(fā)表論文;榮獲蘇州大學(xué)研究生學(xué)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金二、三等獎(jiǎng)。
【課題組招聘】
招聘石墨烯及復(fù)合纖維方向博士后2-3名
招聘需求
1. 年齡原則上不超過(guò) 35 歲, 身心 健康 ,具有較高的思想道德素養(yǎng)、良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和奉獻(xiàn)精神;具有一定材料、化學(xué)領(lǐng)域的研究基礎(chǔ);有較強(qiáng)的英文閱讀和寫作能力;
2. 博士后要求具有國(guó)內(nèi)外高?;蛘呖蒲性核牟牧?、化學(xué)、物理等專業(yè)博士;
3. 具有纖維紡絲、柔性可穿戴器件、理論計(jì)算等相關(guān)研究背景人員,優(yōu)先錄取。
應(yīng)聘材料:
1. 個(gè)人簡(jiǎn)歷,包括基本信息、學(xué)習(xí)和科研經(jīng)歷、已有成果;
2. 代表論文電子版;
工作待遇
按照蘇州大學(xué)統(tǒng)招博士后發(fā)放相關(guān)待遇,具體如下:
(一) 統(tǒng)招博士后人員聘期內(nèi)的總薪酬由基本年薪和獎(jiǎng)補(bǔ)金兩部分構(gòu)成???jī)效評(píng)估優(yōu)秀者的總薪酬為 100 萬(wàn)元,績(jī)效評(píng)估良好者的總薪酬為 80 萬(wàn)元,績(jī)效評(píng)估合格者的總薪酬為 60 萬(wàn)元。
1.基本年薪:20 萬(wàn)元(去除學(xué)校承擔(dān)的 社會(huì) 保險(xiǎn)和公積金之后的稅前收入),按月發(fā)放。
2.獎(jiǎng)補(bǔ)金:根據(jù)績(jī)效評(píng)估結(jié)果按年度發(fā)放。
(二)對(duì)表現(xiàn)優(yōu)異的博士后,合作導(dǎo)師將追加基本年薪,相關(guān)追加部分不計(jì)入 聘期內(nèi)總薪酬,額外發(fā)放。
(三)提供 0.1 萬(wàn)元/月的租房補(bǔ)貼(不計(jì)入總薪酬)。
(四)在站期間獲得國(guó)家博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃、博士后國(guó)際交流計(jì)劃引進(jìn)項(xiàng)目、博士后國(guó)際交流計(jì)劃派出項(xiàng)目、香江學(xué)者計(jì)劃、澳門青年學(xué)者計(jì)劃、中德博士后交流項(xiàng)目等項(xiàng)目資助的,所獲得的資助補(bǔ)貼不計(jì)入學(xué)校的總薪酬,另外疊加發(fā)放。
(五)在站期間獲得的科研成果可按照學(xué)校規(guī)定享受學(xué)??蒲谐晒?jiǎng)勵(lì)。
(六)在站期間可根據(jù)學(xué)校專業(yè)技術(shù)職務(wù)評(píng)聘相關(guān)規(guī)定參加專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格評(píng)審。
(七)績(jī)效評(píng)估優(yōu)秀者,可優(yōu)先推薦應(yīng)聘校內(nèi)教學(xué)科研崗位。
有意向者請(qǐng)將個(gè)人簡(jiǎn)歷,以及代表作等相關(guān)信息發(fā)送到郵箱: ylshao@suda.edu.cn 。
投稿模板:
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系統(tǒng)報(bào)道: 加拿大最年輕的兩院院士陳忠偉團(tuán)隊(duì)能源領(lǐng)域成果集錦
中復(fù)神鷹碳纖維西寧有限公司一般幾號(hào)發(fā)工資
25號(hào)。
中復(fù)神鷹碳纖維西寧有限公司2022年的招聘公告中,表明工資在每月的25號(hào)發(fā)放。
中復(fù)神鷹碳纖維西寧有限公司成立于2019年3月13日,經(jīng)營(yíng)范圍包括碳纖維原絲,碳纖維,碳纖維制品的研發(fā),制造與銷售,而且還提供技術(shù)咨詢以及承接相關(guān)工程設(shè)計(jì),代理各類商品技術(shù)的進(jìn)出口業(yè)務(wù)。
碳纖維包覆技師工資多少
碳纖維包覆技師工資是9千到1萬(wàn)2。根據(jù)公司發(fā)布碳纖維設(shè)計(jì)博士招聘的碳纖維包覆技師招聘信息得知碳纖維設(shè)計(jì)博士招聘,碳纖維包覆技師需要熟練汽車內(nèi)飾件碳纖維制作碳纖維設(shè)計(jì)博士招聘,經(jīng)驗(yàn)不限碳纖維設(shè)計(jì)博士招聘,學(xué)歷不限碳纖維設(shè)計(jì)博士招聘,工資為9千到1萬(wàn)2。碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料。
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