Jilin 11 Technology Co.,Ltd

Jilin 11 Technology Co.,Ltd

MXENE: Çok çeşitli yeni malzemeler için yeni bir geliştirme yaklaşımı

2023 07/11

Mxen, malzeme biliminde iki boyutlu inorganik bileşiklerin bir sınıfıdır. Bu malzemeler, birkaç atomik katman kalınlığında geçiş metal karbürler, nitrürler veya karbon nitrürlerden oluşur. İlk olarak 2011'de ortaya çıktı çünkü mxen malzemeleri, yüzeylerinde hidroksil grubu veya terminal oksijen nedeniyle geçiş metal karbürlerinin metal iletkenliğine sahip. Süper kapasitörler, piller, elektromanyetik parazit koruma ve kompozit malzemelerde yaygın olarak kullanılır. Örneğin, geleneksel pillerden farklı olarak, malzeme iyonların hareketi için daha fazla kanal sağlar ve iyon hareketinin hızını büyük ölçüde artırır. 0b7b02087bf40ad144e58028c4fce8d9abeccecb.webp

Bilim adamları, genellikle ana grup A elementini seçici olarak aşındırarak, M'nin geçiş metalini, X'in karbon veya azotu temsil ettiği ve ana grup A elementinin alüminyum, galyum, silikonu temsil ettiği ana grup A elementini seçici olarak aşındırarak, substratları karşılık gelen maksimum fazdan sentezleyen mxen malzemeleri geliştirdiler. ve diğer unsurlar. Araştırmacılar tipik olarak mxen'in florür, oksijen ve hidroksit fonksiyonel gruplarının bir karışımına sahip olmasını sağlamak için sulu bir hidrojen florür (HF) çözeltisinde aşındırma yaparlar.

Grafen ve geçiş karbon dihalitleri gibi diğer iki boyutlu malzemelerin yüzeylerinden farklı olarak, fonksiyonel gruplar da kimyasal olarak modifiye edilebilir. Önceki çalışmalar, farklı yüzey gruplarına sahip mxenin seçici olarak sona ermesinin, ayarlanabilir çalışma fonksiyonları ve iki boyutlu ferromanyetizma dahil olmak üzere mükemmel özelliklere yol açabileceğini göstermiştir. Substratların kovalent fonksiyonelleştirilmesi, iki boyutlu fonksiyonel malzemelerin rasyonel tasarımı için yeni yönlerin keşfedilmesine yol açacaktır.
fd039245d688d43f6b3ac56cf4ce2b1d0cf43bf0.webp

İki boyutlu geçiş metal karbürlerindeki yüzey fonksiyonel grupları, çok çeşitli mxen malzemelerinin kullanımını kolaylaştırmak için çeşitli kimyasal dönüşümlere uğrayabilir. Chicago Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan Kimya, Fizik ve Nanomalzemet Bilim Adamları araştırma ekibi Mxen sentezi için yeni bir yol tasarladı ve geliştirdi. Erimiş inorganik tuzlarda ikame ve eliminasyon reaksiyonları yoluyla yüzey gruplarını yerleştirir ve çıkarırlar. Ekip, mxeni benzersiz yapısal ve elektronik özelliklere sahip oksijen, imit, kükürt, klor, klor, klor, selenyum, brom ve tellür yüzey uçlarıyla başarılı bir şekilde sentezledi ve bu yüzey grupları, yüzeye bağlı süper iletkenliği göstermek için mxen kafesindeki interatomik mesafeyi kontrol edebilir. gruplar.