Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Yury Gogotsi, y AJ Drexel Nanomaterials Institute, Universidad de Drexel, Filadelfia, PA 19104, EE. UU. Correo electrónico: gogotsi@drexel.edu
Resumen: La familia de carburos de metal de transición 2D y nitruros (mxenes) se ha expandido rápidamente desde el descubrimiento de TI3C2 en 2011 [1]. Se han sintetizado aproximadamente 30 mxenos diferentes, y la estructura y las propiedades de numerosos otros mxenos se han predicho utilizando cálculos de teoría funcional de densidad (DFT) [2]. Además, la disponibilidad de soluciones sólidas en los sitios M y X, el control de las terminaciones superficiales y el descubrimiento de mxenos dobles ordenados (p. Ej., Mo2Tic2) ofrecen el potencial de síntesis de docenas de nuevas estructuras distintas. Esta presentación describirá el estado del arte en la síntesis de mxenos. La delaminación en copos y ensamblaje 2D de una sola capa en películas y estructuras 3D, así como sus propiedades. Las relaciones de síntesis-estructura-propiedades de mxenos se abordarán en el ejemplo de Ti3C2 y mxenos desarrollados recientemente. La química versátil de la familia Mxene hace que sus propiedades sean ajustables para una gran variedad de aplicaciones [3]. Se ha demostrado que el oxígeno o los MENES terminados con hidroxilo, como Ti3C2O2, tienen capas de metales de transición con capacidad redox en la superficie y ofrecen una combinación de alta conductividad electrónica con hidrofilia, así como transporte iónico rápido [4]. Esto, entre muchas otras propiedades ventajosas, hace que la familia de materiales prometiera candidatos prometedores para el almacenamiento de energía y aplicaciones electroquímicas relacionadas [5], pero las aplicaciones en plasmónicos, electrocatálisis, biosensores, purificación/desalinización del agua y otros campos son igualmente emocionantes. En particular, se abordarán el blindaje electromagnético y las aplicaciones de antena de Mxenes
Referencias: [1] M. Naguib, et al., Nanocristales bidimensionales producidos por la exfoliación de Ti3alc2, Advanced Materials, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Síntesis topoquímica de materiales 2D, Chemical Society Reviews, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, Carbides de metal 2D y nitruros (Mxenos) para almacenamiento de energía, Nature Reviews Materials, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, Propiedades electrónicas y ópticas de carburos de metal de transición 2D y nitruros (Mxenos), Materiales avanzados, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, et al, influencia de los solventes en el almacenamiento de carga en el carburo de titanio Mxene, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Biografía: el Dr. Yury Gogotsi es profesor de la Universidad Distinguido y Charles T. y Ruth M. Bach Profesor de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad de Drexel. También se desempeña como director del Instituto de Nanomateriales AJ Drexel. Recibió su MS (1984) y PhD (1986) de Kiev Polytechnic y un título de DSC de la Academia de Ciencias de Ucrania en 1995. Su grupo de investigación trabaja en carburos 2D, carbonos nanoestructurados y otros nanomateriales para energía, agua y aplicaciones biomédicas. Es reconocido como investigador altamente citado y citas laureado por Thomson Reuters/Clarivate Analytics (índice H superior a 100). Ha recibido numerosos premios por su investigación, incluido el Premio Europeo de la Asociación de Carbono, Premio S. Somiya de la Unión Internacional de Sociedades de Investigación de Materiales, Premio Nano Energy de Elsevier, Premio Internacional de Nanotecnología (RusnanoPrize), Premio R&D 100 de R&D Magazine (Twice) . Ha sido elegido miembro de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), la Sociedad de Investigación de Materiales, la Sociedad Americana de Cerámica, la Sociedad Electroquímica, la Sociedad Internacional de Electroquímica, la Royal Society of Chemistry, la Sociedad Nanosmat, así como el Académico del Mundo del Mundo Academia de Cerámica y miembro de la Academia Europea de Ciencias. También se desempeñó en la junta directiva de la Sra. Y actúa como editor asociado de ACS Nano