Pastaraisiais metais „Mxene“, į grafeną panaši struktūra, gauta gydant „Max Faze“, sulaukė didelio tyrimų dėmesio, ir daugeliui partnerių įdomu šia medžiaga. Šiandien „Xiaobian“ privers jus suprasti populiarią 2D medžiagos „Mxene“.
1
Kas yra MXENE?
MXENE yra į grafeną panaši struktūra, gauta apdorojant maksimalią fazę. Specifinė maksimalios fazės molekulinė formulė yra Mn + 1axn (n = 1, 2 arba 3), kur M nurodo ankstesnių grupių pereinamuosius metalus, A reiškia pagrindinius grupės elementus, o x reiškia c ir////// arba n elementai.
Kadangi MX turi stiprią ryšių energiją ir A turi aktyvesnį cheminį aktyvumą, A gali būti pašalintas iš maksimalios fazės ėsdinant, norint gauti grafeną panašią 2D struktūrą - Mxeną.
1 pav. Max fazės kristalų struktūra ir atitinkamas išgraviruotas mxenas
Nuo pirmojo MXENE (TI3C2TX, kur T reiškia paviršiaus terminalą, įskaitant OH, O arba F) 2011 m. Khazaei ir kt. Siūloma, kad pagrindinė daugelio Mxeno medžiagų (CR2CT2 arba CR2NO2) būsena yra feromagnetinė, o puslaidininkio mxeno Seebeck parametrai yra ypač aukštai esant žemai temperatūrai. Zhang ir kt. Pirmiausia pasiūlė, kad „Mxene“ (Ti2CO2) monosluoksniai turi du laipsnius didesnio skylės mobilumo ir mažesnio elektronų mobilumo, o vėliau patvirtino didelį nešiklio mobilumą eksperimentuose. Dėl savo unikalių savybių MXENE buvo plačiai naudojamas katalizatoriuose, jonų patikros, fototerminės konversijos, lauko efekto tranzistorių, topologinių izoliatorių ir vandenilio evoliucijos reakcijų.
2
Kaip ruošiamas MXENE?
Kaip aprašyta aukščiau, Ti3C2TX buvo paruoštas nuo Naguib ir kt., Pirmą kartą selektyviai ėsdinant su hidrofluoro rūgštimi (HF) kambario temperatūroje (RT). Vis daugiau tyrėjų stengiasi rasti naujų būdų, kaip padaryti daugiau MXENE. Naguib ir kt. Pirmiausia pasiūlė, kad pašalinus A (Al) sluoksnį, MX (Ti3C2) sluoksnį galima atskirti nuo MAX (Ti3Alc2) fazės, o po to per ultragarsinį apdorojimą galima gauti naują 2D Ti3C2 fazę. Tada sistemingai ištirtas ėsdinimo laiko, temperatūros, dalelių dydžio ir Ti3Alc2 šaltinio poveikis 2D Ti3C2 paruošimui HF metodu. Be to, A jungties stiprumas taip pat lemia ėsdinimo sąlygas. Tinkamų ėsdinimo sąlygų pasirinkimas yra raktas norint gauti didelį derlių ir grynumą.
Vėliau, eksperimentuojant su tuo pačiu ėsdinimo agentu HF, buvo sėkmingai gauta vis daugiau mxeno, įskaitant TI2CTX, TINBCTX, TI3CNXTX, TA4C3TX, NB2CTX, V2CTX, NB4C3TX, MO2CTX, (NB0.8Ti0.2) 4C3TX, (NB0.8ZR. 2) 4C3TX, ZR3C2TX ir HF3C2TX, iš kurių MO2C yra pirmasis Mxenas, paruoštas MO2GA2C faze, o ne MAX faze. Be to, ZR3C2 yra mxenas, paruoštas iš Zr3Al3C5, kuris yra tipiškas sluoksniuotas trišakio ir ketvirtinio pereinamojo metalo karbidas, turintis bendrą MNAL3CN+2 ir Mn [Al (Si)] 4cn+3 formulę, kur M stovi Zr arba HF ir HF ir HF bei HF ir HF ir HF bei HF ir HF ir HF bei HF ir HF ir HF bei HF ir HF ir HF bei HF ir HF ir HF bei HF ir HF ir HF bei HF ir HF bei HF ir HF bei HF ir HF ir HF formulės formulę. n lygus 1-3. Naujas MXENE, HF3C2YX, buvo gautas selektyviai ėsdinant HF3 [Al (Si)] 4C6. Šis rezultatas atveria duris naujojo mxeno paruošimui iš įvairesnių pirmtakų. Be tipinio terpolimero mxene, Anasori ir kt. Apskaičiuota ir numatė užsakytą dvigubą M2D karbidą M'M 'xene pagal tankio funkcinę teoriją (DFT) ir paruošė Mo2tic2tx, Mo2Ti2C3TX ir CR2ICXTX, naudojant HF tirpalą kaip ėsdinimo agentą.
