درباره مواد MXENE: سه مرحله شما را برای درک mxene | فاز حداکثر | فلز | mxene | گرافن

در سالهای اخیر ، MXENE ، یک ساختار گرافن مانند به دست آمده با درمان فاز MAX ، توجه گسترده ای را به تحقیقات جلب کرده است و بسیاری از شرکا نسبت به این ماده کنجکاو هستند. امروز ، شیائوبیان شما را برای درک مطالب محبوب 2D Mxene سوق می دهد.

1
mxene چیست؟
MXENE یک ساختار شبیه گرافن است که با درمان فاز حداکثر به دست می آید. فرمول مولکولی خاص برای فاز حداکثر MN + 1AXN (1 نفر ، 2 یا 3) است ، جایی که M به فلزات انتقال گروههای قبلی اشاره دارد ، A به عناصر گروه اصلی اشاره دارد و X به C و/ اشاره دارد یا عناصر N
از آنجا که MX دارای انرژی پیوند قوی و A دارای فعالیت شیمیایی فعال تری است ، A را می توان با استفاده از اچ برای به دست آوردن یک ساختار 2D مانند گرافن - Mxene از فاز حداکثر خارج کرد.
شکل 1. ساختار کریستالی فاز حداکثر و mxene اچ شده مربوطه
از آنجا که اولین گزارش MXENE (TI3C2TX ، جایی که T مخفف ترمینال سطح ، از جمله OH ، O یا F) در سال 2011 است ، طیف گسترده ای از مواد Mxene در آزمایشگاه ها تهیه شده است. Khazaei و همکاران. پیشنهاد شده است که وضعیت زمین بسیاری از مواد Mxene (CR2CT2 یا CR2NO2) فرومغناطیسی است ، و این که پارامترهای Seebeck از نیمه هادی mxene در دماهای پایین بسیار بالا هستند. ژانگ و همکاران. اولین بار پیشنهاد کرد که تک لایه های MXENE (TI2CO2) دارای دو مرتبه از تحرک سوراخ بالاتر و تحرک الکترونی پایین باشند و بعداً تحرک حامل بالا را در آزمایشات تأیید کردند. با توجه به خواص منحصر به فرد آن ، MXENE به طور گسترده ای در کاتالیزورها ، غربالگری یون ، تبدیل فوتوترمال ، ترانزیستورهای اثر میدانی ، عایق های توپولوژیکی و واکنشهای تکامل هیدروژن مورد استفاده قرار گرفته است.
2
چگونه mxene آماده می شود؟
همانطور که در بالا توضیح داده شد ، TI3C2TX از زمان Naguib و همکاران برای اولین بار توسط اچ انتخابی با اسید هیدروفلوئوریک (HF) در دمای اتاق (RT) تهیه شده است. محققان بیشتر و بیشتر در تلاشند تا روشهای جدیدی برای ساخت Mxene بیشتر پیدا کنند. ناگویب و همکاران. ابتدا پیشنهاد کرد که پس از برداشتن لایه A (AL) ، لایه MX (TI3C2) را می توان از مرحله حداکثر (TI3ALC2) جدا کرد و سپس از طریق درمان اولتراسونیک ، یک مرحله 2D TI3C2 جدید را می توان بدست آورد. سپس اثرات زمان اچینگ ، دما ، اندازه ذرات و منبع TI3ALC2 در تهیه 2D TI3C2 با روش HF به طور سیستماتیک مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این ، قدرت پیوند A همچنین شرایط اچ را تعیین می کند. انتخاب شرایط مناسب اچ ، کلید دستیابی به بازده و خلوص بالا است.
پس از آن ، در آزمایشاتی با همان عامل اچ کننده HF ، بیشتر و بیشتر MXENE با موفقیت بدست آمد ، از جمله Ti2Ctx ، Tinbctx ، Ti3cnxtx ، Ta4c3tx ، NB2Ctx ، V2Ctx ، NB4C3TX ، Mo2ctx ، (NB0.8TI0.2) 4C3TX ، (NB0.8TI0.2) 2) 4C3TX ، ZR3C2TX و HF3C2TX ، که Mo2c اولین Mxene است که به جای فاز حداکثر توسط فاز Mo2ga2c تهیه شده است. علاوه بر این ، ZR3C2 یک mxene است که از ZR3AL3C5 تهیه شده است ، که یک کاربید فلزی سه قلو و چهار لایه معمولی با یک فرمول کلی برای mnal3cn+2 و mn [al (si)] 4cn+3 است ، که در آن m برای Zr یا HF است. n برابر با 1-3 است. MXENE جدید ، HF3C2YX ، با استفاده از اچینگ انتخابی HF3 [AL (SI)] 4C6 بدست آمد. این نتیجه درهای آماده سازی Mxene رمان را از پیش سازهای متنوع تر باز می کند. علاوه بر Terpolymer Mxene معمولی ، Anasori و همکاران. محاسبه و پیش بینی شده کاربیدهای مضاعف M2D M'M 'Xene با نظریه عملکرد چگالی (DFT) ، و Mo2Tic2TX ، Mo2TI2C3TX و Cr2Ticxtx را با استفاده از محلول HF به عنوان عامل اچینگ تهیه کرد.