Sa mga nagdaang taon, ang Mxene, isang istraktura na tulad ng graphene na nakuha ng paggamot ng Max phase, ay nakakaakit ng malawak na pansin ng pananaliksik, at maraming mga kasosyo ang nakaka-usisa tungkol sa materyal na ito. Ngayon, dadalhin ka ng Xiaobian upang maunawaan ang sikat na 2D material mxene.
1
Ano ang mxene?
Ang Mxene ay isang istraktura na tulad ng graphene na nakuha ng paggamot ng max phase. Ang tukoy na pormula ng molekular para sa max phase ay Mn + 1axn (n = 1, 2 o 3), kung saan ang M ay tumutukoy sa mga metal na paglipat ng mga nakaraang pangkat, isang tumutukoy sa mga pangunahing elemento ng pangkat, at ang X ay tumutukoy sa C at o n elemento.
Dahil ang MX ay may isang malakas na enerhiya ng bono at ang A ay may mas aktibong aktibidad ng kemikal, ang isang maaaring alisin mula sa max phase sa pamamagitan ng pag -etching upang makakuha ng isang istraktura na tulad ng 2D - mxene.
Larawan 1. Crystal na istraktura ng max phase at ang kaukulang etched mxene
Dahil ang unang ulat ng Mxene (Ti3C2TX, kung saan ang T ay nakatayo para sa terminal ng ibabaw, kabilang ang OH, O o F) noong 2011, isang iba't ibang mga materyales na mxene ang inihanda sa mga laboratoryo. Khazaei et al. Iminungkahi na ang estado ng lupa ng maraming mga materyales na MXene (CR2CT2 o CR2NO2) ay ferromagnetic, at na ang mga parameter ng seebeck ng semiconductor mxene ay napakataas sa mababang temperatura. Zhang et al. Una na iminungkahi na ang mga monolayer ng Mxene (TI2CO2) ay may dalawang mga order ng magnitude na mas mataas na kadaliang kumilos at mas mababang kadaliang kumilos ng elektron, at kalaunan ay nakumpirma ang mataas na kadaliang kumilos ng carrier sa mga eksperimento. Dahil sa mga natatanging pag -aari nito, ang Mxene ay malawakang ginagamit sa mga catalysts, screening ng ion, pag -convert ng photothermal, mga transistor ng patlang na epekto, topological insulators at reaksyon ng ebolusyon ng hydrogen.
2
Paano handa si Mxene?
Tulad ng inilarawan sa itaas, ang TI3C2TX ay inihanda mula sa Naguib et al sa kauna -unahang pagkakataon sa pamamagitan ng pumipili na etching na may hydrofluoric acid (HF) sa temperatura ng silid (RT). Parami nang parami ang mga mananaliksik ay nagtatrabaho upang makahanap ng mga bagong paraan upang makagawa ng mas maraming mxene. Naguib et al. Una na iminungkahi na pagkatapos alisin ang layer ng A (AL), ang layer ng MX (TI3C2) ay maaaring paghiwalayin sa yugto ng MAX (TI3ALC2), at pagkatapos ay sa pamamagitan ng paggamot sa ultrasonic, maaaring makuha ang isang bagong 2D TI3C2 phase. Pagkatapos ang mga epekto ng oras ng pag -etching, temperatura, laki ng butil at mapagkukunan ng Ti3Alc2 sa paghahanda ng 2D TI3C2 sa pamamagitan ng pamamaraan ng HF ay sistematikong pinag -aralan. Bilang karagdagan, ang lakas ng isang bono ay tumutukoy din sa mga kondisyon ng etching. Ang pagpili ng angkop na mga kondisyon ng etching ay ang susi upang makakuha ng mataas na ani at kadalisayan.
Kasunod nito, sa mga eksperimento na may parehong ahente ng etching HF, higit pa at higit na mxene ay matagumpay na nakuha, kabilang ang ti2ctx, tinBctx, ti3cnxtx, ta4c3tx, nb2ctx, v2ctx, nb4c3tx, mo2ctx, (nb0.8ti0.2) 4c3tx, (nb0.8zr0. 2) 4C3TX, ZR3C2TX at HF3C2TX, kung saan ang MO2C ay ang unang mxene na inihanda ng MO2GA2C phase sa halip na max phase. Bilang karagdagan, ang ZR3C2 ay isang mxene na inihanda mula sa ZR3AL3C5, na kung saan ay isang pangkaraniwang layered ternary at quaternary transition metal carbide na may pangkalahatang pormula para sa mnal3cn+2 at mn [al (Si)] 4cn+3, kung saan ang M ay nangangahulugan ng ZR o HF at n katumbas ng 1-3. Ang isang bagong mxene, hf3c2yx, ay nakuha sa pamamagitan ng pumipili na etching HF3 [AL (SI)] 4C6. Ang resulta na ito ay magbubukas ng pintuan sa paghahanda ng nobelang mxene mula sa mas magkakaibang mga nauna. Bilang karagdagan sa karaniwang terpolymer mxene, Anasori et al. Kinakalkula at hinulaang ang iniutos na dobleng m2d carbides m'm 'xene sa pamamagitan ng density functional theory (DFT), at inihanda ang MO2TIC2TX, MO2TI2C3TX at CR2TICXTX sa pamamagitan ng paggamit ng solusyon sa HF bilang ahente ng etching.
