Mxen 2D -material

Mxen är en klass av tvådimensionella oorganiska föreningar inom materialvetenskap. Dessa material består av övergångsmetallkarbider, nitrider eller kolnitrider flera atomlager tjocka. Det rapporterades först 2011 att MXENE -material har metallkonduktiviteten för övergångsmetallkarbider eftersom de har hydroxylgrupper eller terminal syre på ytorna.
Morfologiskt är mxen som en squished hydrogel mellan metalloxider, och den leder elektricitet så bra att den kan ersätta koppar och aluminium i ledningar, så att joner rör sig med mycket mindre motstånd.
Betydelsen av Mxenes tekniska genombrott är inte bara för att minska laddningstiden för mobiltelefoner. Professor Gao Guoqi, som ansvarar för forskningsprojektet, anser att den verkliga tillämpningen av Mxen också kan sträcka sig till elfordon och främja populariseringen av sådana fordon.
Den syntetiska mxen framställt av HF-etsning har en dragspelliknande morfologi, de är flerskiktad mxen (ml-mxen), eller när mindre än 5 skikt kallas tunt lager mxen (fl-mxen). Eftersom ytan på mxen kan fästas på funktionella grupper kan Mn+1xntx (där t är den funktionella gruppen, O, F, OH) namnges på vanligt sätt.
Mxen kan framställas genom etsning av maxfasen, som vanligtvis innehåller fluoridjoner såsom hydrofluorinsyra (HF), ammoniumvätefluorid (NH4HF2) eller saltsyra (HCl) med en blandning av litiumfluorid (LIF). Till exempel kan etsning av Ti3ALC2 vid rumstemperatur i en vattenhaltig lösning selektivt ta bort A -atomen (Al), medan ytan på karbidskiktet producerar terminalen O, OH och/eller F -atomer.
Ti4n3 är det enda mxen nitridmaterialet som rapporterats ha syntetiserats, och det har en annan beredningsmetod än Mxen karbidmaterial. För att syntetisera Ti4N3 måste maxfas Ti4Aln3 och eutektiska fluorider (litiumfluorid, natriumfluorid, kaliumfluorid) behandlas vid höga temperaturer. Denna metod kan erodera aluminium, vilket lämnar flera lager av Ti4N3 och sedan nedsänktes i tetrabutylammoniumhydroxidlösning ultraljud, kan delas upp i enstaka eller tunna skikt (få lager).