MXENE 2D Bahan

Mxene adalah kelas sebatian anorganik dua dimensi dalam sains bahan. Bahan -bahan ini terdiri daripada karbida logam peralihan, nitrida, atau karbon nitrida beberapa lapisan atom tebal. Ia pertama kali dilaporkan pada tahun 2011 bahawa bahan -bahan Mxene mempunyai kekonduksian logam karbida logam peralihan kerana mereka mempunyai kumpulan hidroksil atau oksigen terminal di permukaan mereka.
Secara morfologi, Mxene adalah seperti hidrogel squished antara oksida logam, dan ia menjalankan elektrik dengan baik sehingga dapat menggantikan tembaga dan aluminium dalam wayar, sehingga ion bergerak dengan rintangan yang jauh lebih sedikit.
Kepentingan kejayaan teknologi Mxene bukan sahaja untuk mengurangkan masa pengecasan telefon bimbit. Profesor Gao Guoqi, yang bertanggungjawab ke atas projek penyelidikan, percaya bahawa aplikasi kehidupan sebenar MXENE juga boleh dilanjutkan kepada kenderaan elektrik dan mempromosikan populasi kenderaan tersebut.
Mxene sintetik yang disediakan oleh Etching HF mempunyai morfologi seperti akordion, mereka adalah pelbagai lapisan Mxene (ML-Mxene), atau apabila kurang daripada 5 lapisan dipanggil lapisan nipis Mxene (FL-Mxene). Oleh kerana permukaan Mxene boleh dilampirkan kepada kumpulan berfungsi, Mn+1xntx (di mana t ialah kumpulan berfungsi, O, F, OH) boleh dinamakan dengan cara yang biasa.
Mxene boleh disediakan dengan mengetuk fasa maksimum, yang biasanya mengandungi ion fluorida seperti asid hidrofluorik (HF), ammonium hidrogen fluorida (NH4HF2), atau asid hidroklorik (HCL) dengan campuran fluorida litium (LIF). Sebagai contoh, etsa Ti3alc2 pada suhu bilik dalam larutan berair HF boleh secara selektif mengeluarkan atom (Al), manakala permukaan lapisan karbida menghasilkan terminal O, OH, dan/atau atom F.
Ti4N3 adalah satu -satunya bahan nitrida Mxene yang dilaporkan telah disintesis, dan ia mempunyai kaedah penyediaan yang berbeza dari bahan karbida Mxene. Untuk mensintesis Ti4N3, fasa maksimum Ti4aln3 dan fluorida eutektik (litium fluorida, natrium fluorida, kalium fluorida) perlu dirawat pada suhu tinggi. Kaedah ini boleh mengikis aluminium, meninggalkan pelbagai lapisan Ti4N3, dan kemudian direndam dalam ultrasound larutan tetrabutylammonium hidroksida, boleh dibahagikan kepada lapisan tunggal atau nipis (beberapa lapisan).