ماده 2D Mxene

Mxene کلاس از ترکیبات معدنی دو بعدی در علم مواد است. این مواد شامل کاربیدهای فلزی انتقال ، نیتریدها یا نیتریدهای کربن چندین لایه اتمی ضخامت هستند. برای اولین بار در سال 2011 گزارش شد كه مواد MXENE دارای هدایت فلزی كربیدهای فلزی در حال انتقال هستند زیرا آنها دارای گروه های هیدروكسیل یا اکسیژن ترمینال در سطوح خود هستند.
از نظر مورفولوژیکی ، mxene مانند هیدروژل خرد شده بین اکسیدهای فلزی است و برق آنقدر خوب را انجام می دهد که می تواند مس و آلومینیوم را در سیم ها جایگزین کند ، به طوری که یونها با مقاومت بسیار کمتری حرکت می کنند.
اهمیت دستیابی به موفقیت فناوری Mxene نه تنها کاهش زمان شارژ تلفن های همراه است. پروفسور گائو گواقی ، که مسئول پروژه تحقیقاتی است ، معتقد است که کاربرد واقعی زندگی Mxene نیز می تواند در وسایل نقلیه برقی گسترش یابد و محبوبیت چنین وسایل نقلیه را ارتقا بخشد.
Mxene مصنوعی تهیه شده توسط اچ HF دارای یک مورفولوژی مانند آکاردئون است ، آنها Mxene چند لایه (ML-mxene) هستند ، یا هنگامی که کمتر از 5 لایه نامیده می شوند لایه نازک Mxene (fl-mxene). از آنجا که سطح mxene می تواند به گروه های عملکردی وصل شود ، منگنز 1xntx (جایی که گروه عملکردی است ، O ، F ، OH) را می توان به روش معمول نامگذاری کرد.
mxene را می توان با استفاده از فاز حداکثر ، که معمولاً حاوی یون های فلوراید مانند اسید هیدروفلوئوریک (HF) ، فلوراید هیدروژن آمونیوم (NH4HF2) یا اسید هیدروکلریک (HCl) با مخلوطی از لیتیوم فلوراید (LIF) تهیه کرد. به عنوان مثال ، Etching Ti3alc2 در دمای اتاق در یک محلول آبی HF می تواند به طور انتخابی اتم A (AL) را از بین ببرد ، در حالی که سطح لایه کاربید اتمهای O ، OH و/یا F را تولید می کند.
Ti4N3 تنها ماده نیترید Mxene است که گزارش شده است که سنتز شده است و از آن روش آماده سازی متفاوتی از مواد کاربید Mxene برخوردار است. برای سنتز TI4N3 ، حداکثر فاز Ti4aln3 و فلوراید اوتکتیک (لیتیوم فلوراید ، فلوراید سدیم ، فلوراید پتاسیم) در دماهای بالا درمان می شوند. این روش می تواند آلومینیوم را از بین ببرد و چندین لایه از Ti4N3 باقی بماند و سپس در محلول هیدروکسید تترابوتیل آمونیوم غوطه ور شود ، می تواند به لایه های تک یا نازک (چند لایه) تقسیم شود.