利用共晶熔盐实现的大规模Ti3AlC2 MAX相合成，用于高性能Ti3C2TX MXene透明加热器和呼吸传感器

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Eutectic Molten Salt-Enabled Large-Scale Ti3AlC2 MAX Phase Synthesis for High-Performance Ti3C2TX MXene Transparent Heaters and Breath Sensors

熔盐法制备了10-37μm Ti3AlC2 MAX颗粒，并成功获得3-12μm Ti3C2Tx MXene。其透明加热器在550nm下达到148.2℃ cm2/W的加热效率，纺织品呼吸传感器在40%RH时电阻仅3.153KΩ，且湿度响应线性良好（r2=0.9972），93%RH时电阻增幅达262.4%。首次验证了Eu-Ti3AlC2在MXene应用中的可行性。

　　

尽管已有相关研究，但使用熔盐法制备大尺寸的Ti₃AlC₂ MAX颗粒仍然面临挑战。在本研究中，首次通过1300°C下熔融共晶盐并经过4小时烧结工艺，成功合成了尺寸为10–37 μm的大尺寸Ti₃AlC₂ MAX颗粒。利用熔融共晶盐制备的Ti₃AlC₂ MAX颗粒具有更大的晶体尺寸，进而生成了尺寸为3–12 μm的Ti₃C₂T_X MXene。由制备得到的Ti₃C₂T_X MXene制成的透明加热器和基于纺织材料的呼吸传感器表现出优异的性能，这主要得益于MXene较大的颗粒尺寸。在厚度为r_s = 212.16 Ω/sq^–1、电阻率为T = 73.76%的Ti₃C₂T_X MXene薄膜中，实现了148.2 °C cm² W^–1的最佳加热效率（测试条件为550 nm）。基于纺织材料的呼吸传感器对湿度变化响应迅速，相对湿度与电流之间具有良好的线性相关性（r² = 0.9972），并且在40%相对湿度下器件电阻仅为3.153 KΩ。在初始相对湿度为5%的条件下，当相对湿度达到93%时，器件电阻的最大变化幅度达到了262.4%。这项工作首次证明了Eut-Ti₃AlC₂作为商业Ti₃AlC₂ MAX的潜在替代品的实用性，适用于需要大尺寸MXene的透明加热器和呼吸传感器应用。