科研速递 | 理工学院郑庆彬教授团队在国际碳材料顶级期刊Carbon上发表文章

近日，香港中文大学（深圳）理工学院郑庆彬教授团队在国际碳材料顶级期刊《Carbon》上发表题为“Smart and Flexible CNTs@MXene Heterostructure-Decorated Cellulose Films with Excellent Electrothermal/Photothermal Conversion and EMI Shielding Performances”的研究文章，张银行博士和汪薇为本论文共同第一作者，郑庆彬教授为通讯作者。

1. 《Carbon》介绍

《Carbon》杂志是一个国际多学科平台，涵盖碳材料领域的科学进展，是国际碳材料领域顶级期刊，2021年期刊影响因子11.307，JCR分区Q1。

2. 研究背景

在寒冷的环境中，借助柔性可穿戴式加热装置保持体温相对恒定，是确保人体热舒适和各项功能正常运行的关键。近年来，碳基电热膜因其发热效率高、安全性能突出、红外理疗效果优异而受到广泛关注。为了满足人类生活的实际需要，电热膜逐渐被赋予了电磁屏蔽 (EMI)、光热和抗菌等多功能性能。这种多功能薄膜也是现代集成电子和军事、航空航天、人工智能和可穿戴设备等领域非常理想的产品。

3. 研究内容

本研究采用双涂层技术制备了CNTs@MXene/纤维素薄膜。该方法有以下几个优点: (1)这是一种不产生有机污染物的绿色制造方法; (2)制备工艺简单， 易于批量生产; (3)在MXene层和CNT层之间形成异质结构层，有利于整体物理性能的提高。

图1. 多功能薄膜的制备方案

所制备的CNTs@MXene/CF具有出色的焦耳加热性能，包括快速响应时间(在20 s内)，低驱动电压和长期耐用性。在400 mW/cm2的光照强度下，CNTs@MXene/CF复合材料的表面温度上升到105 ℃。此外，利用CNT-MXene异质结构和完整的层状MXene微结构，保留了连续的电子转移路径，CNTs@MXene/CF复合膜表现出出色的EMI屏蔽性能。该策略制备的多功能CNTs@MXene/CF复合膜在未来的治疗电子领域的个人治疗中具有良好的应用潜力。

图2. 多功能薄膜的电热性能研究

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622322006595

4.作者介绍

郑庆彬教授2011年博士毕业于香港科技大学机械及航空航天学系，2019年加入香港中文大学（深圳）理工学院担任助理教授，校长青年学者，曾任香港科技大学机械及航空航天学系研究助理教授及德国德累斯顿莱布尼茨高分子研究所“洪堡学者”。作为独立PI主持国家海外高层次青年人才项目，国家自然科学基金，广东省自然科学基金，香港研究资助局优配研究金（HK-RGC GRF），及德国洪堡基金（Alexander von Humboldt-Stiftung）等项目。郑教授长期从事纳米碳材料与集成器件的先进制造加工及其在机械、电子、航空航天、医学等领域的应用，如多功能复合材料、柔性显示、柔性传感和柔性电磁屏蔽等，取得了一系列重要研究成果，已在Progress in Materials Science, Materials Today, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Angewandte Chemie International Edition, Small, Chemical Engineering Journal, Nano-Micro Letters, Materials Horizons, Carbon等本领域顶级期刊发表文章80余篇，论文总计被引用8000余次，H-index为45。

张银行博士2020年博士毕业于韩国仁荷大学化学学院，同年加入香港中文大学（深圳）理工学院郑庆彬教授团队担任博士后，主要研究方向为热管理材料，有机多功能复合薄膜等，已在Advanced Functional Materials, Small, Carbon, Chemical Engineering Journal, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Composites Part B: Engineering 等复合材料领域TOP期刊发表论文三十余篇，论文引用次数1600余次，H-index为21。

汪薇，2020年本科毕业于浙江工业大学，之后进入香港中文大学（深圳）理工学院郑庆彬教授课题组攻读研究生学位，2022年毕业并获得硕士学位，期间以共同一作身份在《Carbon》上发表学术论文2篇。

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