Dalam beberapa tahun terakhir, Mxene, struktur seperti graphene yang diperoleh dengan pengobatan fase maks, telah menarik perhatian penelitian yang luas, dan banyak mitra ingin tahu tentang materi ini. Hari ini, Xiaobian akan membawa Anda untuk memahami materi 2D yang populer MXENE.
1
Apa itu mxene?
Mxene adalah struktur seperti graphene yang diperoleh dengan pengobatan fase maks. Rumus molekul spesifik untuk fase maks adalah Mn + 1axn (n = 1, 2 atau 3), di mana m mengacu pada logam transisi dari kelompok sebelumnya, A mengacu pada elemen kelompok utama, dan x mengacu pada C dan// atau n elemen.
Karena MX memiliki energi ikatan yang kuat dan A memiliki aktivitas kimia yang lebih aktif, A dapat dihilangkan dari fase maks dengan etsa untuk mendapatkan struktur 2D seperti graphene - MXENE.
Gambar 1. Struktur kristal fase maks dan mxene terukir yang sesuai
Sejak laporan pertama MXENE (TI3C2TX, di mana T adalah singkatan dari terminal permukaan, termasuk OH, O atau F) pada tahun 2011, berbagai macam bahan MXENE telah disiapkan di laboratorium. Khazaei et al. mengusulkan bahwa keadaan dasar dari banyak bahan MXENE (CR2CT2 atau CR2NO2) adalah feromagnetik, dan bahwa parameter Seebeck semikonduktor mxene super-tinggi pada suhu rendah. Zhang et al. pertama kali mengusulkan bahwa monolayer MXENE (TI2CO2) memiliki dua urutan mobilitas lubang yang lebih tinggi dan mobilitas elektron yang lebih rendah, dan kemudian mengkonfirmasi mobilitas pembawa tinggi dalam percobaan. Karena sifatnya yang unik, Mxene telah banyak digunakan dalam katalis, skrining ion, konversi fototermal, transistor efek lapangan, isolator topologi dan reaksi evolusi hidrogen.
2
Bagaimana Mxene disiapkan?
Seperti dijelaskan di atas, Ti3C2TX telah disiapkan sejak Naguib et al untuk pertama kalinya dengan etsa selektif dengan asam hidrofluorat (HF) pada suhu kamar (RT). Semakin banyak peneliti bekerja untuk menemukan cara baru untuk membuat lebih banyak MXENE. Naguib et al. pertama kali mengusulkan bahwa setelah menghilangkan lapisan A (Al), lapisan MX (Ti3C2) dapat dipisahkan dari fase maks (ti3alc2), dan kemudian melalui perlakuan ultrasonik, fase 2D Ti3C2 baru dapat diperoleh. Kemudian efek waktu etsa, suhu, ukuran partikel, dan sumber Ti3Alc2 pada persiapan 2D Ti3C2 dengan metode HF dipelajari secara sistematis. Selain itu, kekuatan ikatan A juga menentukan kondisi etsa. Memilih kondisi etsa yang sesuai adalah kunci untuk mendapatkan hasil dan kemurnian tinggi.
Selanjutnya, dalam percobaan dengan agen etsa yang sama HF, semakin banyak mxene yang berhasil diperoleh, termasuk ti2ctx, tinbctx, ti3cnxtx, ta4c3tx, nb2ctx, v2ctx, nb4c3tx, mo2ctx, (nb0.8ti0.2) 4c3tx, mo2ctx, (nb0.8Ti0.2) 4C3. 2) 4C3TX, ZR3C2TX dan HF3C2TX, di mana Mo2c adalah mxene pertama yang disiapkan dengan fase MO2GA2C alih -alih fase maks. Selain itu, ZR3C2 adalah mxene yang disiapkan dari ZR3AL3C5, yang merupakan karbida logam transisi transisi dan kuaterner khas dengan formula umum untuk Mnal3cn+2 dan Mn [Al)] 4CN+3, di mana m berdiri untuk Zr atau HF dan HF dan n sama dengan 1-3. MXENE baru, HF3C2YX, diperoleh dengan etsa selektif HF3 [Al (SI)] 4C6. Hasil ini membuka pintu bagi persiapan mxene baru dari prekursor yang lebih beragam. Selain terpolimer khas mxene, Anasori et al. Dihitung dan diprediksi karbida M2D ganda yang dipesan M'M 'XENE dengan Teori Fungsional Kepadatan (DFT), dan disiapkan MO2TIC2TX, MO2TI2C3TX dan CR2TICXTX dengan menggunakan solusi HF sebagai agen etsa.
