Nos últimos anos, Mxene, unha estrutura similar ao grafeno obtida polo tratamento en fase máxima, atraeu unha ampla atención na investigación e moitos socios teñen curiosidade por este material. Hoxe, Xiaobian levarache a comprender o popular material 2D Mxene.
1
Que é Mxene?
Mxene é unha estrutura similar ao grafeno obtida por tratamento en fase máxima. A fórmula molecular específica para a fase máxima é Mn + 1AXN (n = 1, 2 ou 3), onde M se refire aos metais de transición dos grupos anteriores, A refírese aos principais elementos do grupo e X refírese aos C e// ou n elementos.
Debido a que MX ten unha forte enerxía de enlace e A ten unha actividade química máis activa, pódese eliminar a fase máxima ao gravar para obter unha estrutura 2D similar ao grafeno - Mxene.
Figura 1. Estrutura de cristal da fase máxima e do correspondente mxene gravado
Dende o primeiro informe de Mxene (TI3C2TX, onde T se representa o terminal da superficie, incluído OH, O ou F) en 2011, preparáronse unha gran variedade de materiais MXENE en laboratorios. Khazaei et al. propuxo que o estado terrestre de moitos materiais Mxene (CR2CT2 ou CR2NO2) sexa ferromagnético e que os parámetros de Seebeck do semiconductor mxene sexan super-altos a baixas temperaturas. Zhang et al. Primeiro propuxo que as monocapas Mxene (TI2CO2) teñan dúas ordes de mobilidade de buraco maior de magnitude e menor mobilidade de electróns, e despois confirmaron a alta mobilidade portadora en experimentos. Debido ás súas propiedades únicas, Mxene foi moi utilizado en catalizadores, cribado de ións, conversión fototérmica, transistores de efecto de campo, illantes topolóxicos e reaccións de evolución do hidróxeno.
2
Como se prepara Mxene?
Como se describiu anteriormente, TI3C2TX preparouse desde Naguib et al por primeira vez mediante un gravado selectivo con ácido hidrofluórico (HF) a temperatura ambiente (RT). Cada vez son máis os investigadores que traballan para atopar novas formas de facer máis Mxene. Naguib et al. Primeiro propuxo que despois de eliminar a capa A (Al), a capa MX (TI3C2) poida separarse da fase MAX (TI3Alc2), e logo a través do tratamento por ultrasóns, pódese obter unha nova fase TI3C2 2D. A continuación, estudáronse sistematicamente os efectos do tempo de gravado, a temperatura, o tamaño das partículas e a fonte de Ti3Alc2 na preparación de 2D TI3C2 mediante método HF. Ademais, a forza do enlace A tamén determina as condicións de gravado. A selección de condicións de gravado adecuado é a clave para obter un alto rendemento e pureza.
Posteriormente, en experimentos co mesmo axente de gravado HF, obtívose cada vez máis Mxene, incluíndo TI2CTX, TINBCTX, TI3CNXTX, TA4C3TX, NB2CTX, V2CTX, NB4C3TX, MO2CTX, (NB0.8TI0.2) 4C3TX (NB0.8ZZ, (NB0.8TI0.2) 4C3TX (NB0.8ZZ, (NB0.8TI0.2) (NB0.8Z. 2) 4C3TX, ZR3C2TX e HF3C2TX, dos cales MO2C é o primeiro mxene preparado por fase MO2GA2C en lugar da fase máxima. Ademais, ZR3C2 é un mxene preparado a partir de ZR3AL3C5, que é un carburo de metal de transición ternary e cuaternario típico cunha fórmula xeral para Mnal3cn+2 e Mn [Al (Si)] 4CN+3, onde Males MR ou HF e N igual a 1-3. Obtívose un novo mxene, HF3C2YX, gravando selectivo HF3 [Al (SI)] 4C6. Este resultado abre as portas á preparación da novela Mxene de precursores máis diversos. Ademais do típico terpolímero mxene, Anasori et al. Calculado e previsto os carburos dobres M2D ordenados M'm 'Xene por teoría funcional de densidade (DFT), e preparou Mo2Tic2TX, MO2TI2C3TX e CR2TICXTX mediante a solución HF como axente de gravado.
