Prog. Mater. Sci. (IF: 48.165) | 2d Mxene ir anglies

Anglies svarba, vienas iš svarbiausių gyvenimo elementų, yra savaime suprantama. Nuo paleolito eros žmonės bandė naudoti anglies, kad patenkintų mūsų pagrindinius poreikius. Šiandien mokslininkai sėkmingai sukūrė viso matmenų anglies medžiagas, pradedant 0D anglies kvantiniais taškais, 1D anglies nanovamzdeliais ar juostomis, 2D grafeno ir 3D anglies putplasčio ir pan., Buvo plačiai naudojami daugelyje laukų. Todėl anglies medžiagos taip pat vaidina nepaprastai svarbų vaidmenį pasaulyje, kuriame gyvename, tarnaudama savo gyvenimui. Nepakartojamas išlaidų pranašumas daro jį pradininku ir lyderiu daugelyje taikymo sričių, ir tai netgi gali būti integruota su kitomis medžiagomis, kad būtų geresnis našumas kai kuriose konkrečiose srityse.

Nuo 2D grafeno atradimo buvo išsamiai ištirta daug 2D medžiagų, tokių kaip pereinamieji metalų oksidai, pereinamieji metaliniai chalkogenidai, daugiausia su sulfidais ir selenidais, ir pereinamojo metalo karbidais/nitridu, šešiakampio borono nitridu, sluoksniuotu LDH, 2D MOF, fosfenu, fosfenu, Germane ir kt. Nors šios 2D medžiagos turi bendrą 2D struktūrą, specifinės fizinės ir cheminės savybės skiriasi priklausomai nuo cheminės sudėties, o tai taip pat suteikia 2D medžiagų šeimai platų pritaikymą. Tarp jų sluoksniuotas pereinamasis metalinis karbidas yra karščiausia žvaigždė per pastarąjį dešimtmetį, vadinamąjį mxeną dėl jo aukso pavidalo elektrinio laidumo savybių, paviršiaus turtingų funkcinių grupių, tokių kaip -f, -oh ir = o, Puikus hidrofiliškumas ir paviršiaus elektronegatyvumas bei kitos išsamios puikios savybės. Nuo tada, kai ji pirmą kartą buvo susintetinta 2011 m., Tai tapo karšta tyrimų tema tyrėjams visame pasaulyje, nes mes žinome, kad dauguma 2D medžiagų pasižymi izoliacinėmis, puslaidininkiais ar puslaidininkiais ar puslaidininkiais ar puslaidininkiais sistema. Ne tik tai, kad, palyginti su kitais dvimatėmis baigtinėmis komponentais, Mxene yra labai turtinga įvairovė, pagrįsta skirtingais atominiais sluoksniais, dėka plokštumoje arba plokštumoje esančioje metalo atominėje atominėje užsakyme, nuo M2x iki M3x2, iki M4x3 ir Visai neseniai M5X4, kuris į „Mxene“ medžiagų sistemą atneša daugiau nei 100 galimų komponentų. Iki šiol tai neprilygsta jokia kita medžiaga. Dar svarbiau, atsižvelgiant į skirtingas pirmtako max fazės ėsdinimo sąlygas ir metodus, galima reguliuoti daugybę funkcinių grupių, esančių Mxeno paviršiuje, kad ji būtų galima nukreipti pagal taikymo scenarijų, kad būtų sukurta palankiausia paviršiaus struktūra . Van der Waals jėgą tarp mxeno sluoksnių gali įveikti paprasta ultragarsinės lauko pagalba, kartu su elektrostatine atstūmimu, kurį sukuria elektronegatyvumas tarp mxeno sluoksnių, nesunku gauti labai dispersinį koloidinį tirpalą, o kompozicinė membraninė medžiaga su ultra ultragars. -Lankstumą ir ypač aukštą laidumą galima gauti paprastu ištraukimu ir filtravimu. Dėl šio puikaus išsamaus pobūdžio 2D Mxene yra universali statybinė medžiaga, kurios naudojimas nuo jos atradimų svyruoja nuo pradinės energijos kaupimo iki katalizės, jutimo, saulės elementų ir kylančio elektromagnetinio ekrano, vandens valymo ir biomedicinos.

Visa yra dvi pusės, nors „Mxene“ medžiagos turi daug pranašumų, tokių kaip aukščiau, tačiau jos trūkumai konkrečiuose taikymo laukuose, su kuriais turime susidurti. Energijos kaupimui, didelis „Mxene“ elektrinis laidumas ir cheminis stiprumas gali išsaugoti didelį kiekį krūvio per pseudokacitumo elgseną. Tačiau tikrasis elektrocheminis elektrodų elektrodų medžiagų veikimas griežtai priklauso nuo paviršiaus savybių, kurias kontroliuoja sintezės sąlygos, ir dažnai susiduria su rimtais savęs sukeliančiais reiškiniais ilgalaikio krūvio ir iškrovos ciklų metu. Tai labai kliudo jonų difuzijos elgsenai. O jo paties aukštesnio molekulinio svorio laikotarpis paprastai turi nepatenkinamų teorinių pajėgumų lygių. MXENE grynoje fazėje taip pat sunku apibūdinti kaip pakankamą eksploatacinį veikimą kataliziniam taikymui. Kitoms programoms panaši situacija buvo pagrindinė tyrinėtojų galvosūkis. Kompozicija yra veiksmingiausias būdas, nes jis gali sujungti skirtingų komponentų pranašumus, abiejų derinys turi potencialią „cheminę reakciją“, gali sukelti sinergetinį poveikį mxene medžiagoms, paimti esmę, eiti į nešvarumus ir nešvarius ir nešvarius ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarumų ir išvengti nešvarumų ir išvengti nešvarumų ir išvengti nešvarių ir išvengti nešvarumų ir išvengti nešvarių Padėkite MXENE pagrįstų medžiagų veikimui iki naujo lygio.

Čia sistemingai apibendriname struktūrinę „1 + 1> 2“ integraciją, tai yra, „xD carbon + 2d mxene = ∞“. Remiantis skirtingais anglies matricos matmenimis, pradedant nuo mažo matmens iki aukšto matmens, 0D kvantinių taškų iki 3D anglies skeleto, ir 2D mxene kompozicinės struktūros integraciją, pirmiausia pagal skirtingų tipų anglies matricą ir atitinkančius skirtingus hibridinius metodus, popieriuje apibendrinama popierius, popierius apibendrina popierių ir palygina. Antra, XD / 2D-anglies / Mxene heterostruktūrų struktūros ir aktyvumo ryšys buvo lyginami pagal sintezės struktūros ir produkcijos logiką. Remiantis daugialypės anglies matricos ir MXENE komplekso laiko juosta, pradedant nuo pradinės 1D CNTS rekombinacijos, 2D grafeno rinkinio, iki 3D nustatyto anglies apkrovos ir visai neseniai-0D anglies kvantinių taškų įtvirtinimą, mokslininkai gali aiškiai aiškiai pasakyti Supraskite tyrinėjimo veną. Remiantis paskelbtų straipsnių skaičiumi, nėra sunku pastebėti, kad su MXENE medžiagomis susijusių tyrimų skaičius kiekvienais metais didėja, tarp jų, tarp jų, tarp jų ir didėja MXENE pagrindu pagamintų anglies kompozitų tyrimų dalis. Dar svarbiau, kad tai yra vis daugiau tipų, o tai džiugina MXENE tyrimų pažangą. Galų gale buvo apibendrinta MXENE pagrindu pagamintų anglies kompozitų tyrimų eiga ir buvo laikomasi ateities tyrimų krypčių.