mxene 2D材料

Mxeneは、材料科学における2次元無機化合物のクラスです。これらの材料は、遷移金属炭化物、窒化物、または硝酸炭素で構成されています。 2011年に、Mxene材料は、表面にヒドロキシル基または末端酸素があるため、遷移金属炭化物の金属導電率を持っていると最初に報告されました。
形態学的には、Mxeneは金属酸化物の間のつぶされたヒドロゲルのようなものであり、電気を非常にうまく伝導して、銅とアルミニウムをワイヤに置き換えることができるため、イオンは耐性がはるかに少なく動きます。
Mxeneの技術的ブレークスルーの重要性は、携帯電話の充電時間を短縮するだけではありません。研究プロジェクトを担当するGao Guoqi教授は、Mxeneの実際の適用も電気自動車にまで拡大し、そのような車両の普及を促進できると考えています。
HFエッチングによって調製された合成Mxeneは、アコーディオンのような形態を持ち、多層Mxene（ML-Mxene）であるか、5層未満が薄層Mxene（FL-Mxene）と呼ばれます。 Mxeneの表面は官能基に結合できるため、Mn+1xntx（Tは機能グループ、O、F、OH）は通常の方法で命名できます。
Mxeneは、通常、フッ化リチウムフッ化物（LIF）の混合物を含むフッ化物酸（HF）、フッ化水素アンモニウム（NH4HF2）、または塩酸（HCl）などのフッ化物イオンを含む最大相をエッチングすることで調製できます。たとえば、HF水溶液中の室温でTi3Alc2をエッチングすると、A原子（AL）を選択的に除去できますが、炭化物層の表面は端子O、OH、および/またはF原子を生成します。
Ti4n3は、合成されたと報告されている唯一の窒化物材料であり、Mxene Carbide Materialsとは異なる準備方法を持っています。 Ti4n3を合成するには、最大相Ti4aln3および共重合性フッ化物（フッ化リトリウム、フッ化物、フッ化物ナトリウム、フッ化物カリウム）を高温で処理する必要があります。この方法は、アルミニウムを侵食し、Ti4n3の複数の層を残し、その後、水酸化テトラブチルアンモニウム溶液超音波に浸漬し、単一層または薄層（少数の層）に分割できます。