Mxenes na fronteira do mundo dos materiais 2d

Yury Gogotsi Departamento de Ciencias e Enxeñaría de Materiais, e AJ Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA 19104, EUA-Mail: gogotsi@drexel.edu

Resumo: A familia de carburos metálicos de transición 2D e nitridos (MXENES) vén de expandirse rapidamente desde o descubrimento de TI3C2 en 2011 [1]. Sintetizáronse aproximadamente 30 mxenos diferentes e preveuse a estrutura e as propiedades de moitos outros mxenos empregando cálculos de teoría funcional de densidade (2]. Ademais, a dispoñibilidade de solucións sólidas en sitios M e X, o control das terminacións superficiais e o descubrimento de mxenos dobres m (por exemplo, Mo2TIC2) ofrecen o potencial de síntese de decenas de novas estruturas distintas. Esta presentación describirá o estado da arte na síntese de mxenos. A delaminación en flocos e montaxe 2D dunha soa capa en películas e estruturas 3D, así como as súas propiedades serán discutidas. As relacións de properties de síntese-estrutura de mxenes abordaranse no exemplo de TI3C2 e recentemente desenvolvidos mxenes. A versátil química da familia Mxene fai que as súas propiedades sexan axustables para unha gran variedade de aplicacións [3]. Asíxeno ou menes terminadas con hidroxilo, como TI3C2O2, demostraron que teñen capas de metais de transición capaces de redox na superficie e ofrecen unha combinación de alta condutividade electrónica con hidrofilicidade, así como un transporte iónico rápido [4]. Isto, entre moitas outras propiedades vantaxosas, fai que a familia material promete candidatos a almacenamento de enerxía e aplicacións electroquímicas relacionadas [5], pero as aplicacións en plasmónicos, electrocatalise, biosensores, purificación/desalinización de auga e outros campos son igualmente emocionantes. En particular, abordaranse o blindaje electromagnético e as aplicacións de antena de mxenes

REFERENCIAS: [1] M. Naguib, et al., Nanocristalos bidimensionais producidos pola exfoliación de TI3Alc2, Materiais avanzados, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Síntese topoquímica de materiais 2D, Revisións da sociedade química, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, carburos metálicos 2D e nitridos (Mxenes) para o almacenamento de enerxía, Nature Review Materials, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. gogotsi, propiedades electrónicas e ópticas de carburos metálicos de transición 2D e nitridos (mxenes), materiais avanzados, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, et al, Influencia dos disolventes no almacenamento de carga no carburo de titanio Mxene, Nature Energy, 4, 241-248 (2019). Biografía: o doutor Yury Gogotsi é o profesor universitario distinguido e Charles T. e Ruth M. Bach Profesora de Ciencias e Enxeñaría de Materiais na Universidade Drexel. Tamén exerce como director do AJ Drexel Nanomaterials Institute. Recibiu o seu MS (1984) e PhD (1986) de Kiev Polytechnic e un título DSC pola Academia de Ciencias ucraínas en 1995. O seu grupo de investigación traballa en carburos 2D, carbonos nanoestruturados e outros nanomateriais para aplicacións enerxéticas, auga e biomédicas. É recoñecido como investigador e laureado de citas altamente citados por Thomson Reuters/Clarivate Analytics (índice H superior a 100). Recibiu numerosos premios pola súa investigación, incluído o European Carbon Association Award, S. Somiya Award do Unión Internacional de Sociedades de Investigación de Materiais, Nano Energy Award de Elsevier, Premio Internacional de Nanotecnoloxía (Rusnanoprize), Premio R&D 100 da revista I + D (dúas veces) . Foi elixido compañeiro da Asociación Americana para o Avance da Ciencia (AAAS), Materials Research Society, American Ceramic Society, The Electrochemical Society, International Society of Electrochemistry, Royal Society of Chemistry, Nanosmat Society, así como académico do mundo Academia de Cerámica e Fellow da Academia Europea de Ciencias. Tamén actuou no consello de administración da Sra e actúa como editor asociado de ACS Nano