Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae MXENE, strwythur tebyg i graphene a gafwyd trwy driniaeth cam Max, wedi denu sylw ymchwil helaeth, ac mae llawer o bartneriaid yn chwilfrydig am y deunydd hwn. Heddiw, bydd Xiaobian yn mynd â chi i ddeall y deunydd 2D poblogaidd MXENE.
1
Beth yw mxene?
Mae Mxene yn strwythur tebyg i graphene a gafwyd trwy driniaeth cam uchaf. Y fformiwla foleciwlaidd benodol ar gyfer y cyfnod mwyaf yw Mn + 1axn (n = 1, 2 neu 3), lle mae M yn cyfeirio at fetelau trosglwyddo'r grwpiau blaenorol, mae A yn cyfeirio at y prif elfennau grŵp, ac mae x yn cyfeirio at y C a/ neu n elfennau.
Oherwydd bod gan MX egni bond cryf ac mae gan A weithgaredd cemegol mwy egnïol, gellir tynnu A o'r cyfnod uchaf trwy ysgythru i gael strwythur 2D tebyg i graphene - mxene.
Ffigur 1. Strwythur grisial y cyfnod mwyaf a'r mxene ysgythrog cyfatebol
Ers yr adroddiad cyntaf o mxene (TI3C2TX, lle mae T yn sefyll am derfynell yr wyneb, gan gynnwys O, O neu F) yn 2011, mae amrywiaeth eang o ddeunyddiau Mxene wedi'u paratoi mewn labordai. Khazaei et al. cynigiwyd bod cyflwr daear llawer o ddeunyddiau Mxene (CR2CT2 neu CR2NO2) yn ferromagnetig, a bod paramedrau Seebeck Mxene lled-ddargludyddion yn uwch-uchel ar dymheredd isel. Zhang et al. Cynigiodd yn gyntaf fod gan monolayers MXENE (TI2CO2) ddau orchymyn o faint o faint symudedd twll uwch a symudedd electronau is, ac yn ddiweddarach cadarnhaodd symudedd cludwyr uchel mewn arbrofion. Oherwydd ei briodweddau unigryw, mae Mxene wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn catalyddion, sgrinio ïon, trosi ffotothermol, transistorau effaith maes, ynysyddion topolegol ac adweithiau esblygiad hydrogen.
2
Sut mae MXENE yn cael ei baratoi?
Fel y disgrifir uchod, mae Ti3C2TX wedi'i baratoi ers Naguib et al am y tro cyntaf trwy ysgythru dethol gydag asid hydrofluorig (HF) ar dymheredd yr ystafell (RT). Mae mwy a mwy o ymchwilwyr yn gweithio i ddod o hyd i ffyrdd newydd o wneud mwy o mxene. Naguib et al. Cynigiwyd yn gyntaf, ar ôl tynnu'r haen A (AL), y gellir gwahanu'r haen MX (TI3C2) o'r cam Max (TI3ALC2), ac yna trwy driniaeth ultrasonic, gellir cael cam 2D TI3C2 newydd. Yna astudiwyd effeithiau amser ysgythru, tymheredd, maint gronynnau a ffynhonnell TI3ALC2 ar baratoi 2D TI3C2 trwy ddull HF yn systematig. Yn ogystal, mae cryfder y bond A hefyd yn pennu'r amodau ysgythru. Dewis amodau ysgythru addas yw'r allwedd i gael cynnyrch a phurdeb uchel.
Yn dilyn hynny, mewn arbrofion gyda'r un asiant ysgythru HF, cafwyd mwy a mwy o mxene yn llwyddiannus, gan gynnwys Ti2ctx, tinbctx, ti3cnxtx, ta4c3tx, nb2ctx, v2ctx, v2ctx, nb4c3tx, mo2c0.20.2. 2) 4C3TX, ZR3C2TX a HF3C2TX, y mae MO2C ohono'r MXENE cyntaf a baratowyd gan gyfnod MO2GA2C yn lle'r cyfnod Max. Yn ogystal, mae ZR3C2 yn mxene a baratowyd o Zr3Al3C5, sy'n garbid metel pontio haenog a chwaternaidd nodweddiadol gyda fformiwla gyffredinol ar gyfer mnal3cn+2 a mn [al (Si)] 4cn+3, lle mae M yn sefyll am ZR neu hF a hF a hF a HF a HF a HF a HF a M. n yn hafal i 1-3. Cafwyd mxene newydd, HF3C2YX, trwy ysgythru dethol HF3 [AL (SI)] 4C6. Mae'r canlyniad hwn yn agor y drws i baratoi mxene newydd gan ragflaenwyr mwy amrywiol. Yn ychwanegol at y mxene terpolymer nodweddiadol, Anasori et al. wedi'i gyfrifo a rhagweld y carbidau m2d dwbl archebedig m'm 'xene yn ôl theori swyddogaethol dwysedd (DFT), a pharatoi mo2tx2tx, mo2ti2c3tx a cr2ticxtx trwy ddefnyddio toddiant HF fel asiant ysgythru.
