Mxenes sa hangganan ng mundo ng 2D na materyales

Yury Gogotsi Department of Materials Science and Engineering, at AJ Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA 19104, USA E-mail: gogotsi@drexel.edu

Abstract: Ang pamilya ng 2D transition metal carbides at nitrides (MXenes) ay mabilis na lumalawak mula nang matuklasan ang TI3C2 noong 2011 [1]. Humigit -kumulang 30 iba't ibang mga mxenes ang na -synthesize, at ang istraktura at mga katangian ng maraming iba pang mga mxenes ay hinulaang gamit ang mga kalkulasyon ng teorya ng density (DFT) [2]. Bukod dito, ang pagkakaroon ng mga solidong solusyon sa mga site ng M at X, kontrol ng mga pagtatapos ng ibabaw, at ang pagtuklas ng iniutos na dobleng M mxenes (EG, MO2TIC2) ay nag-aalok ng potensyal para sa synthesis ng dose-dosenang mga bagong natatanging istruktura. Ang pagtatanghal na ito ay ilalarawan ang state-of-the-art sa synthesis ng Mxenes. Ang pag-aalis sa single-layer 2D flakes at pagpupulong sa mga pelikula at mga istruktura ng 3D, pati na rin ang kanilang mga pag-aari ay tatalakayin. Ang synthesis-istraktura-mga relasyon ng mga mxenes ay tatalakayin sa halimbawa ng TI3C2 at kamakailan ay binuo ang mga mxenes. Ang maraming nalalaman na kimika ng pamilyang Mxene ay nagbibigay ng kanilang mga pag -aari na maaaring ma -tono para sa isang malaking iba't ibang mga aplikasyon [3]. Ang Oxygen o hydroxyl na natapos na mga menes, tulad ng Ti3C2O2, ay ipinakita na magkaroon ng redox na may kakayahang paglipat ng mga metal na mga layer sa ibabaw at nag-aalok ng isang kumbinasyon ng mataas na elektronikong kondaktibiti na may hydrophilicity, pati na rin ang mabilis na ionic transport [4]. Ito, bukod sa maraming iba pang mga kapaki -pakinabang na pag -aari, ay gumagawa ng materyal na pamilya na nangangako ng mga kandidato para sa pag -iimbak ng enerhiya at mga kaugnay na aplikasyon ng electrochemical [5], ngunit ang mga aplikasyon sa plasmonics, electrocatalysis, biosensors, paglilinis ng tubig/desalination at iba pang mga patlang ay pantay na kapana -panabik. Sa partikular, ang mga electromagnetic na kalasag at antena ng mga aplikasyon ng mga mxenes ay tatalakayin

Mga Sanggunian: [1] M. Naguib, et al., Two-dimensional nanocrystals na ginawa ng exfoliation ng Ti3alc2, Advanced na Materyales, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Topochemical Synthesis ng 2D Materials, Chemical Society Review, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, 2D Metal Carbides at Nitrides (Mxenes) para sa Pag -iimbak ng Enerhiya, Mga Materyales ng Mga Review ng Kalikasan, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, Electronic at Optical Properties ng 2D Transition Metal Carbides at Nitrides (Mxenes), Advanced Materials, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, et al, Impluwensya ng Solvents 'sa pag -iimbak ng singil sa Titanium Carbide Mxene, Enerhiya ng Kalikasan, 4, 241–248 (2019). Talambuhay: Si Dr. Yury Gogotsi ay nakikilala sa propesor sa unibersidad at sina Charles T. at Ruth M. Bach Propesor ng Mga Materyales ng Agham at Teknolohiya sa Drexel University. Nagsisilbi rin siya bilang direktor ng AJ Drexel Nanomaterials Institute. Natanggap niya ang kanyang MS (1984) at PhD (1986) mula sa Kiev Polytechnic at isang DSC degree mula sa Ukrainian Academy of Sciences noong 1995. Ang kanyang pangkat ng pananaliksik ay gumagana sa 2D carbides, nanostructured carbons, at iba pang nanomaterial para sa enerhiya, tubig at biomedical application. Siya ay kinikilala bilang mataas na nabanggit na mananaliksik at mga pagsipi na pinuri ng Thomson Reuters/Carivate Analytics (H-Index na lumampas sa 100). Nakatanggap siya ng maraming mga parangal para sa kanyang pananaliksik kabilang ang European Carbon Association Award, S. Somiya Award mula sa International Union of Materials Research Societies, Nano Energy Award mula sa Elsevier, International Nanotechnology Prize (Rusnanoprize), R&D 100 Award mula sa R&D Magazine (Dalawang beses) . Siya ay nahalal na isang Fellow ng American Association for Advancement of Science (AAAS), Materyal Research Society, American Ceramic Society, The Electrochemical Society, International Society of Electrochemistry, Royal Society of Chemistry, Nanosmat Society, pati na rin ang akademiko ng mundo Academy of Ceramics at Fellow ng European Academy of Sciences. Nagsilbi rin siya sa MRS Board of Director at kumikilos bilang Associate Editor ng ACS Nano