近日，等离子体所应用等离子体研究室陈长伦课题组研究了二维MXene材料在水环境中的胶体行为，取得了创新成果，相关研究发表在American Chemical Society（美国化学会）环境类顶级期刊Environmental Science & Technology（《环境科学技术》）上。
二维MXene材料因其独特的二维层状结构，良好的导电性和亲水性、磁性和透光性、力学性能以及其他优异的物理化学性质，被广泛应用于储能、催化、电磁屏蔽干扰、电化学检测等领域，展示出非常好的应用前景。MXene同时具有较大的比表面积、丰富的活性位点、较高的离子交换容量、可控的层间距以及良好的亲水性等优点，被广泛研究用于重金属离子的去除。MXene材料很好地继承了母体材料MAX相所具有的化学与结构稳定性以及优良的导热性和抗辐照性能。因此除了能够清除重金属离子等普通环境污染物，对于高释热、强放射环境下核废物的处置也具有实际的应用价值。随着MXene材料作为放射性核素吸附剂在环境领域越来越广泛的研究和应用，载带放射性核素的MXene材料可能通过各种途径进入环境，给生态环境带来负面影响。
陈长伦研究员指导硕士生谢忆等选取Ti3C2Tx为代表性MXene材料，采用静态批实验并结合微观光谱表征手段率先系统地研究了Ti3C2Tx MXene在不同合成水和天然水体（取自合肥科学岛董铺水库、南淝河和巢湖）中的聚集动力学以及长期稳定性。课题组将进一步研究分析放射性核素和MXene的体系中吸附、胶体性质与毒理特性之间的关联机制，以及MXene材料与放射性核素对菌的复合毒性机理。此研究成果将有助于评估MXene材料的应用安全性，也将为预测MXene材料载带放射性核素后在环境中的归趋及生态风险提供有益的借鉴和指导。
该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。
MXene材料在水环境中的聚沉