Facile and green fabrication of flame-retardant Ti3C2Tx MXene networks for ultrafast, reusable and weather-resistant fire warning

阻燃剂 材料科学 预警系统 环境科学 计算机科学 纳米技术 复合材料 电信
作者
Min Mao,Kexin Yu,Cheng‐Fei Cao,Li‐Xiu Gong,Guodong Zhang,Li Zhao,Pingan Song,Jiefeng Gao,Long‐Cheng Tang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:427: 131615-131615 被引量:260
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.131615
摘要

Fire warning sensor capable of rapidly monitoring critical fire risk of combustible materials growingly plays a crucial role in reducing or avioding fire disaster under complicated environments. Unfortunately, to date the rational design of smart fire warning sensors that are reusable and weather-resistant remains a major challenge. Here, we report a facile and green strategy for fabricating biomimetic polyethylene glycol or polyvinyl pyrrolidone polymer decorated Ti3C2Tx MXene networks that possess exceptional flame resistance and sensitive fire cyclic warning performance. Novel fire warning sensors that were constructed based on the as-prepared inherently fire-retardant MXene networks exhibit ultrafast fire warning response and recovery time (~1.8 s and ~1.0 s), resistance switching behavior with >4 orders of magnitude, and stable fire cyclic warning capability for 100 cycles. Structural observation and analysis disclose that, upon flame attack, thermal pyrolysis of the polymer molecules facilitates the oxidation of MXene sheets to form a compact fish scale-like C/N dopped titania network, and meanwhile its electron excitation is thus activated to generate a sensitive resistance transition to trigger a rapid fire cyclic warning signal. More improtantly, the multifunctional MXene networks treated with silane modification not only endow combustible substrate with excellent super-hydrophobicity and outstanding flame resistance, but provide reusable and weather-resistant fire warning responses even after one-year outdoor exposure. Therefore, this work provides an innovative concept of advanced MXene composites and design of fire cyclic warning sensors for fire safety and prevention.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
drinkliu完成签到,获得积分10
1秒前
无敌的超发布了新的文献求助10
1秒前
ShengzhangLiu完成签到,获得积分10
1秒前
激昂的如柏完成签到,获得积分10
1秒前
时光的逗号完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助drinkliu采纳,获得10
3秒前
chongtse完成签到,获得积分10
4秒前
猜不猜不完成签到 ,获得积分10
4秒前
小小平完成签到,获得积分10
4秒前
hulala发布了新的文献求助10
5秒前
fishswim1完成签到,获得积分10
5秒前
rainbow完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
llj发布了新的文献求助10
6秒前
赵荣珍发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
8秒前
yangxt-iga完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
xzy998应助Brave采纳,获得10
9秒前
贡柚完成签到,获得积分10
10秒前
深情安青应助无敌的超采纳,获得10
11秒前
dde发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
落叶归根完成签到,获得积分20
12秒前
cindy完成签到,获得积分10
12秒前
虚拟的以南完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
芝士奶盖有点咸完成签到 ,获得积分10
13秒前
非酋啸月完成签到 ,获得积分10
13秒前
顾矜应助王泽采纳,获得10
14秒前
苦学僧完成签到,获得积分10
14秒前
欢喜海发布了新的文献求助10
15秒前
Panchael完成签到,获得积分10
15秒前
贺贺完成签到,获得积分10
15秒前
RAY1发布了新的文献求助10
16秒前
高大的凝芙完成签到,获得积分20
16秒前
阿佳great完成签到 ,获得积分10
16秒前
王不凡完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6321222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8137381
关于积分的说明 17058244
捐赠科研通 5374663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852953
邀请新用户注册赠送积分活动 1830674
关于科研通互助平台的介绍 1682175