O MXENE MATERIALI: Tri korake vas bodo razumeli, da razumete mxene | max faza | kovina | mxene | grafen

V zadnjih letih je MXENE, struktura, podobna grafenu, ki jo je pritegnila max fazna obdelava, pritegnila obsežno raziskovalno pozornost in mnogi partnerji so radovedni glede tega gradiva. Danes vas bo Xiaobian razumel, da boste razumeli priljubljeni 2D materialni MXENE.

1
Kaj je mxene?
MXEN je grafensko podobna struktura, ki jo dobimo z max faznim obdelavo. Specifična molekularna formula za največjo fazo je Mn + 1axn (n = 1, 2 ali 3), kjer se M nanaša na prehodne kovine prejšnjih skupin, A se nanaša na glavne elemente skupine, X ali n elementi.
Ker ima MX močno energijo vezi in A ima bolj aktivno kemijsko aktivnost, lahko A odstranite iz maksimalne faze z jedkanjem, da dobimo grafensko podobno 2D strukturo - mxene.
Slika 1. Kristalna struktura max faze in ustrezni jedkan mxene
Od prvega poročila o MXENE (TI3C2TX, kjer T pomeni terminal površine, vključno z OH, O ali F) leta 2011, je bilo v laboratorijih pripravljeno najrazličnejše materiale MXEN. Khazaei in sod. predlagal, da je osnovno stanje številnih mxenskih materialov (CR2CT2 ali CR2NO2) feromagnetno in da so parametri Seebeck polprevodniškega mxena nad nizkimi temperaturami. Zhang in sod. Najprej je predlagal, da imajo monoplasti MXENE (TI2CO2) dva zaporedja večje mobilnosti luknje in nižjo mobilnost elektronov, pozneje pa so potrdili visoko mobilnost nosilcev v poskusih. Zaradi edinstvenih lastnosti se je MXEN pogosto uporabljal pri katalizatorjih, ionskih presejanju, fototermalni pretvorbi, tranzistorjih poljskega učinka, topoloških izolatorjih in reakcijah evolucije vodika.
2
Kako je pripravljen mxene?
Kot je opisano zgoraj, je bil Ti3C2TX pripravljen od Naguib in sod. Prvič s selektivnim jedcem z bivorovo kislino (HF) pri sobni temperaturi (RT). Vse več raziskovalcev si prizadeva najti nove načine za več mxena. Naguib in sod. Najprej je predlagal, da lahko po odstranitvi A (AL) plasti MX (Ti3c2) plast ločimo od max (Ti3ALC2) faze, nato pa z ultrazvočnim zdravljenjem mogoče dobiti novo 2D fazo Ti3C2. Nato so sistematično preučevali učinke časa jedkanja, temperature, velikosti delcev in vira TI3ALC2 na pripravo 2D Ti3C2 z metodo HF. Poleg tega trdnost vezi določa tudi pogoje jedkanja. Izbira ustreznih pogojev jedkanja je ključna za pridobitev visokega donosa in čistosti.
Kasneje je bilo v poskusih z istim jedkanjem HF uspešno pridobljeno več in več MXEN, vključno s Ti2CTX, TINBCTX, TI3CNXTX, TA4C3TX, NB2CTX, V2CTX, NB4C3TX, MO2CTX, MO2CTX, (NB0.8TI0.2), (NB0.8TI0.2) 2) 4C3TX, ZR3C2TX in HF3C2TX, od katerih je MO2C prvi MXEN, ki ga pripravi faza MO2GA2C namesto max faze. Poleg tega je ZR3C2 MXEN, pripravljen iz ZR3AL3C5, ki je tipičen slojevita in kvartarni prehodni kovinski karbid s splošno formulo za mnal3cn+2 in mn [al (Si)] 4cn+3, kjer je M pomeni Zr ali HF in HF in HF n Enako 1-3. Nov MXENE, HF3C2YX, smo dobili s selektivnim jedkanjem HF3 [AL (SI)] 4C6. Ta rezultat odpira vrata za pripravo novega mxena iz bolj raznolikih predhodnikov. Anasori in sod. izračunali in predvideli urejeni dvojni M2D karbidi M'M 'Xene s funkcionalno teorijo gostote (DFT) in pripravili Mo2TIC2TX, Mo2TI2C3TX in CR2TICXTX z uporabo raztopine HF kot jedkanice.