来源：高分子科学前沿
【研究背景】
【图文解析】
图1. (a)MXene/树叶复合电极的制备；(b)叶脉SEM图；(c)叶脉/MXene SEM图；(d)MXene/树叶复合电极外观图；作者首先以脱去叶肉的杨梅叶脉为支撑结构，采用MILD法涂覆多层m-Ti3C2Tx型MXene后制备得到MXene/树叶复合电极(制备流程图以及电极结构如图1所示)，对其结构和性能进行了表征和研究。
图2.(a) m-Ti3C2Tx涂覆次数对电极电导率的影响；(b)复合电极在250~800纳米波长范围内光的透过率；(c)复合电极弯折1000次过程中电导率的便哈；(d)复合电极表明电阻的测试；复合电极弯折前后外观图(e)和电阻(f)；(g)和(h)是)MXene/树叶复合电极与其它研究工作中电极性能对比作者研究发现，随着m-Ti3C2Tx涂覆次数的增加，复合电极表面电阻值不断下降，当经过8次涂覆后，电阻下降至3 Ω aq-1。由于整体涂覆的m-Ti3C2Tx很少，复合电极具有优异的透光性，在整个紫外光谱(250~800 nm)范围内的透过率基本保持在90 %以上。同时，由于m-Ti3C2Tx和杨梅叶脉表面上均有大量的极性基团，因此m-Ti3C2Tx和叶脉之间具有强的相互作用，这使得复合电极具有优异的机械强度和柔性。经过1000次弯折和卷曲后，复合电极的形状和电导率都可以得到很好的保持，这有利于制备性能优异且稳定的光探测器。
图3.(A)紫外光探测器制备流程示意图；(a)探测器的I-V曲线；(b)不同波长紫外光照射下，探测器对5v偏置电压的响应率；(c)I-P关系拟合结果；(d)350nm紫外光照射和5V的的偏置电压条件下，I-t曲线；紫外光探测器柔性实验(e)和透明性表征(f)作者在同一片叶脉树叶上的不同区域分别涂覆了化学性质不同的h-Ti3C2Tx和m-Ti3C2Tx型MXene，加以TiO2衬底制备了半透明自支撑紫外光探测器。测试结果表面该探测器具有优异的光响应性，开关比可以达到103，在5 V的偏置电压下灵敏度可达6 mA W-1。探测器优异的光响应性来自于柔性电极特殊理化性质—m-Ti3C2Tx和h-Ti3C2Tx的工作函数分别为4.33 eV和3.71eV，均低于TiO2衬底的工作函数，因此TiO2和电极之间不存在阻挡层。同时，该紫外光探测器还具有很好的稳定性和柔性，作者将其在180℃的高温下运行1000次后，光电流还能保持最初的90 %，经过弯折和卷曲后，探测器仍然可以正常运作，显示出极强的环境适应性。虽然TiO2衬底的加入使该紫外光探测器的透光性比MXene/树叶复合电极稍差，但是紫外光透过率仍然接近60 %，为半透明性紫外光探测器。【总结】作者提出了一种新颖的仿生电极制备方法，这种方法可以获得高透明性和高导电性的MXene/树叶复合柔性电极。这些优异的性能是树叶中层次化的叶脉网络结构和化学处理后MXene之间的强附着力引起的。将MXene/树叶复合柔性电极应用在紫外光探测器中，制备得到了自支撑半透明紫外光电探测器，表现出极佳的灵活性和稳定性，在未来的光电子学领域表现出了巨大的应用潜力。来源：Polymer-science 高分子科学前沿
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