Mxenes na meji sveta 2D materialov

Yury Gogotsi oddelek za znanost in inženirstvo materialov in AJ Drexel Nanomaterials Institute, Univerza Drexel, Philadelphia, PA 19104, ZDA e-pošta: gogotsi@drexel.edu

Izvleček: Družina 2D prehodnih kovinskih karbidov in nitridov (MXENE) se hitro širi od odkritja TI3C2 v letu 2011 [1]. Približno 30 različnih MXENE je bilo sintetiziranih, struktura in lastnosti številnih drugih MXENE pa so napovedali z izračuni funkcionalne teorije gostote (DFT) [2]. Poleg tega razpoložljivost trdnih rešitev na mestih M in X, nadzor površinskih zaključkov in odkritje naročenih dvojnih M mxenov (npr. Mo2TIC2) ponujajo potencial za sintezo več deset novih ločenih struktur. Ta predstavitev bo opisala najsodobnejše v sintezi MXENES. Razpravljali bodo o razpravljanju o enoplastnih 2D kosmičih in sestavljanju v filme in 3D strukture ter njihove lastnosti. Na primer TI3C2 in nedavno razvitih MXENES bodo obravnavani sintezni strukturni odnosi MXENES. Vsestranska kemija družine Mxene daje njihove lastnosti, ki nastanejo za veliko različnih aplikacij [3]. Pokazalo se je, da imajo kisik ali hidroksil-končni meni, kot je Ti3C2O2, na površini redoks, ki so sposobni prehodnih kovin, in nudijo kombinacijo visoke elektronske prevodnosti s hidrofilnosti, pa tudi hitri ionski transport [4]. Zaradi tega je med drugimi ugodnimi lastnostmi materialno družino obetavno za shranjevanje energije in z njimi povezane elektrokemijske aplikacije [5], vendar so uporabe v plazmonijih, elektrokatalizi, biosenzorjih, čiščenju/razsoljevanju vode in drugih poljih enako vznemirljive. Zlasti bodo obravnavani elektromagnetno zaščito in antenske aplikacije MXENES

REFERENCE: [1] M. Naguib in sod., Dvodimenzionalni nanokristali, ki nastanejo s pilingom Ti3ALC2, Advanced Materials, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Topokemična sinteza 2D materialov, pregledi kemijske družbe, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, 2d kovinski karbidi in nitridi (MXENES) za shranjevanje energije, Materiali za preglede narave, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, Elektronske in optične lastnosti 2D prehodnih kovinskih karbidov in nitridov (MXENE), Advanced Materials, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, et al., Vpliv topil na skladiščenje naboja v titanijevem karbidnem mxenu, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Biografija: Dr. Yury Gogotsi je ugledna univerzitetna profesorica in Charles T. in Ruth M. Bach profesorica znanosti in inženiringa materialov na univerzi Drexel. Služi tudi kot direktor Inštituta za nanomateriale AJ Drexel. MS (1984) in doktorata (1986) je leta 1995 iz Ukrajinske akademije znanosti v Kijevu Polytechnic prejel in diplomiral DSC. Njegova raziskovalna skupina deluje na 2D karbidih, nanostrukturiranih ogljikih in drugih nanomaterialih za energijo, vodo in biomedicinsko uporabo. Thomson Reuters/Cleative Analytics je prepoznan kot zelo citirani raziskovalec in citirani laureate (H-Index, ki presega 100). Prejel je številne nagrade za svoje raziskave, vključno z nagrado Evropskega združenja za karbon, nagrado S. Somiya od Mednarodne zveze za raziskovalne družbe za raziskovanje materialov, Nano Energy Award od Elsevierja, Mednarodna nagrada za nanotehnologijo (Rusnanoprize), R&D 100 Nagrada iz revije R&D (dvakrat) Izbran je bil za koledarja Ameriškega združenja za napredovanje znanosti (AAAS), Materials Research Society, American Keramic Society, Electrochemical Society, Mednarodno društvo za elektrokemijo, Royal Society of Chemistry, Nanosmat Society, pa tudi akademik sveta Akademija za keramiko in sodelavka Evropske akademije znanosti. Služil je tudi v upravnem odboru MRS in deluje kot pridruženi urednik ACS Nano