Negli ultimi anni, Mxene, una struttura simile al grafene ottenuta dal trattamento di fase massimo, ha attirato una vasta attenzione della ricerca e molti partner sono curiosi di questo materiale. Oggi, Xiaobian ti porterà a comprendere il popolare materiale 2D mxene.
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Cos'è Mxene?
Il mxene è una struttura simile al grafene ottenuta dal trattamento massimo di fase. La formula molecolare specifica per la fase massima è Mn + 1axn (n = 1, 2 o 3), dove M si riferisce ai metalli di transizione dei gruppi precedenti, A si riferisce agli elementi del gruppo principale e X si riferisce a C e/ o n elementi.
Poiché MX ha una forte energia di legame e A ha un'attività chimica più attiva, A può essere rimossa dalla fase massima mediante incisione per ottenere una struttura 2D simile al grafene - mxene.
Figura 1. Struttura cristallina della fase massima e mxene inciso corrispondente
Dal primo rapporto di mxene (TI3C2TX, in cui T rappresenta il terminale della superficie, tra cui OH, O o F) nel 2011, è stata preparata una vasta gamma di materiali mxene nei laboratori. Khazaei et al. Proposto che lo stato fondamentale di molti materiali mxene (CR2CT2 o CR2NO2) sia ferromagnetico e che i parametri Seebeck del mxene a semiconduttore siano super-alti a basse temperature. Zhang et al. Proprio proposto che i monostrati di mxene (TI2CO2) abbiano due ordini di magnitudo mobilità dei fori più elevati e una mobilità di elettroni più bassa, e successivamente hanno confermato un'elevata mobilità del vettore negli esperimenti. Per le sue proprietà uniche, il mxene è stato ampiamente utilizzato in catalizzatori, screening ionico, conversione fototermica, transistor dell'effetto sul campo, isolanti topologici e reazioni di evoluzione dell'idrogeno.
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Come viene preparato il mxene?
Come descritto sopra, TI3C2TX è stato preparato da Naguib et al per la prima volta mediante incisione selettiva con acido idrofluorico (HF) a temperatura ambiente (RT). Sempre più ricercatori stanno lavorando per trovare nuovi modi per fare più mxene. Naguib et al. Per prima cosa ha proposto che dopo aver rimosso lo strato A (AL), lo strato MX (TI3C2) possa essere separato dalla fase Max (TI3ALC2) e quindi attraverso il trattamento ad ultrasuoni, è possibile ottenere una nuova fase TI3C2 2D. Quindi gli effetti del tempo di attacco, della temperatura, della dimensione delle particelle e della fonte di TI3ALC2 sulla preparazione del metodo 2D TI3C2 per HF sono stati sistematicamente studiati. Inoltre, la forza del legame A determina anche le condizioni di attacco. La selezione di condizioni di attacco adeguate è la chiave per ottenere elevata resa e purezza.
Successivamente, negli esperimenti con lo stesso agente di incisione HF, è stato ottenuto sempre più mxene, tra cui Ti2CTX, TinBCTX, TI3CNXTX, TA4C3TX, NB2CTX, V2CTX, NB4C3TX, MO2CTX, (NB0.8Ti0.2) 4C3TX, (NB0.8ZR0. 2) 4C3TX, ZR3C2TX e HF3C2TX, di cui MO2C è il primo mxene preparato dalla fase MO2GA2C anziché nella fase massima. Inoltre, Zr3C2 è un mxene preparato da Zr3al3c5, che è un tipico carburo di metallo ternario e quaternario a strati con una formula generale per mnal3cn+2 e mn [al (Si)] 4cn+3, dove M si erge per Zr o HF e n è uguale a 1-3. Un nuovo mxene, Hf3c2yx, è stato ottenuto mediante incisione selettiva HF3 [al (SI)] 4C6. Questo risultato apre le porte alla preparazione di un nuovo mxene da precursori più diversi. Oltre al tipico terpolimero mxene, Anasori et al. Calcolato e previsto il doppio carbidi M2D ordinato M'M 'Xene mediante teoria funzionale di densità (DFT) e preparato Mo2tic2tx, Mo2ti2c3tx e Cr2ticxtx utilizzando la soluzione HF come agente di incisione.
