O MXENE MATERIJALI: Tri koraka uzimaju vas da razumijete mxene | maksimalna faza | Metal | mxene | grafen

Posljednjih godina MXENE, grafenski struktura dobivena maksimalnom faznom tretmanom, privukla je veliku istraživačku pažnju, a mnogi su partneri znatiželjni u vezi s tim materijalom. Danas će vas Xiaobian odvesti da razumijete popularni 2D materijalni mxene.

1
Što je mxene?
MXENE je grafenski struktura dobivena maksimalnom faznom tretmanom. Specifična molekularna formula za maksimalnu fazu je mn + 1AXN (n = 1, 2 ili 3), gdje se m odnosi na prijelazne metale prethodnih skupina, a odnosi se na elemente glavne grupe, a x se odnosi na c i// ili n elementi.
Budući da MX ima snažnu energiju veze i A ima aktivniju kemijsku aktivnost, A može se ukloniti iz maksimalne faze jetkanjem kako bi se dobila 2D struktura slična grafenu - mxene.
Slika 1. Kristalna struktura maksimalne faze i odgovarajući jetkani mxene
Od prvog izvješća o MXENE (Ti3c2tx, gdje T označava terminal površine, uključujući OH, O ili F) u 2011. godini, u laboratorijima je pripremljen širok izbor MXENE materijala. Khazaei i sur. predložio je da je osnovno stanje mnogih MXENE materijala (CR2CT2 ili CR2NO2) feromagnetsko i da su Seebeckov parametri poluvodičkog mxene super visoki na niskim temperaturama. Zhang i sur. Prvo je predložio da MXENE (TI2CO2) mono -slojevi imaju dva reda veće pokretljivosti magnitude i manju pokretljivost elektrona, a kasnije su potvrdili visoku mobilnost nosača u eksperimentima. Zbog svojih jedinstvenih svojstava, mxene se široko koristi u katalizatorima, probiru iona, fototermalnoj pretvorbi, tranzistorima efekta polja, topološkim izolatorima i reakcijama evolucije vodika.
2
Kako se priprema MXENE?
Kao što je gore opisano, Ti3c2tx je pripremljen od Naguib i ostali prvi put selektivnim jetkanjem s hidrofluornom kiselinom (HF) na sobnoj temperaturi (RT). Sve više i više istraživača radi na pronalaženju novih načina za izradu više MXENE -a. Naguib i sur. Prvo je predložio da se nakon uklanjanja sloja A (al), MX (Ti3c2) sloj može odvojiti od faze max (Ti3ALC2), a zatim se kroz ultrazvučni tretman može dobiti nova 2D Ti3c2 faza. Tada su sustavno proučavani učinci vremena jetkanja, temperature, veličine čestica i izvora Ti3ALC2 na pripremu 2D Ti3c2 HF metodom. Osim toga, jačina veze A također određuje uvjete jetkanja. Odabir prikladnih uvjeta jetkanja ključ je za dobivanje visokog prinosa i čistoće.
Nakon toga, u eksperimentima s istim agensom za jetkanje HF, sve više i više Mxene je uspješno dobiveno, uključujući Ti2ctx, Tinbctx, Ti3cnxtx, TA4C3TX, NB2CTX, V2CTX, NB4C3TX, MO2CTX, (NB0.8. 2) 4C3TX, ZR3C2TX i HF3C2TX, od kojih je MO2C prvi mxene pripremljen monga2c fazom umjesto maksimalne faze. Pored toga, zr3c2 je mxene pripremljen od zr3Al3c5, što je tipični slojeviti ternarni i kvarterni prijelazni metalni karbid s općom formulom za mnal3cn+2 i mn [al (si)] 4cn+3, gdje m znači Zr ili Hf i n je jednako 1-3. Novi MXENE, HF3C2YX, dobiven je selektivnim jetkanjem HF3 [Al (SI)] 4C6. Ovaj rezultat otvara vrata pripremi novog mxene iz raznolikih prekursora. Pored tipičnog terpolimera Mxene, Anasori i sur. Izračunali i predviđeni naručeni dvostruki M2D karbidi m'm 'xene po funkcionalnoj teoriji gustoće (DFT) i pripremili Mo2tic2Tx, Mo2Ti2c3tx i Cr2ticTxtx korištenjem HF otopine kao agensa za jetkanje.