MXENE: Pendekatan Pengembangan Baru untuk Berbagai Bahan Baru

Mxene adalah kelas senyawa anorganik dua dimensi dalam ilmu material. Bahan -bahan ini terdiri dari karbida logam transisi, nitrida, atau karbon nitrida beberapa lapisan atom tebal. Ini pertama kali muncul pada tahun 2011 karena bahan mxene memiliki konduktivitas logam karbida logam transisi karena gugus hidroksil atau oksigen terminal pada permukaannya. Ini banyak digunakan dalam superkapasitor, baterai, pelindung gangguan elektromagnetik dan bahan komposit. Misalnya, tidak seperti baterai konvensional, bahan tersebut menyediakan lebih banyak saluran untuk pergerakan ion, sangat meningkatkan kecepatan gerakan ion.

Para ilmuwan telah mengembangkan bahan mxene yang mensintesis substrat dari fase max yang sesuai, biasanya dengan secara selektif mengetsa kelompok utama elemen A, di mana M mewakili logam transisi, x mewakili karbon atau nitrogen, dan kelompok utama sebuah elemen dapat mencakup aluminium, gallium, silikon , dan elemen lainnya. Para peneliti biasanya melakukan etsa dalam larutan hidrogen fluoride (HF) berair untuk membuat MXENE memiliki campuran kelompok fungsional fluoride, oksigen, dan hidroksida.

Berbeda dengan permukaan bahan dua dimensi lainnya, seperti graphene dan transisional karbon dihalida, gugus fungsional juga dapat dimodifikasi secara kimia. Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa penghentian selektif MXENE dengan kelompok permukaan yang berbeda dapat menyebabkan sifat yang sangat baik, termasuk fungsi kerja yang dapat merdu dan feromagnetisme dua dimensi. Fungsionalisasi kovalen substrat akan mengarah pada penemuan arah baru untuk desain rasional bahan fungsional dua dimensi.

Kelompok fungsional permukaan dalam karbida logam transisi dua dimensi dapat mengalami berbagai transformasi kimia untuk memfasilitasi penggunaan berbagai macam bahan MXENE. Tim peneliti ilmuwan kimia, fisika, dan nanomaterial dari University of Chicago dan Argonne National Laboratory telah merancang dan mengembangkan jalur baru untuk sintesis MXENE. Mereka memasang dan menghilangkan gugus permukaan melalui substitusi dan reaksi eliminasi dalam garam anorganik cair. Tim berhasil mensintesis mxene dengan ujung permukaan oksigen, imide, sulfur, klorin, selenium, bromin, dan telurium dengan sifat struktural dan elektronik yang unik, dan gugus permukaan ini juga dapat mengontrol jarak interatomik di kisi MXENE untuk menunjukkan superkonduktivitas yang bergantung pada permukaan pada permukaan pada permukaan yang bergantung pada permukaan tersebut tergantung pada permukaan yang bergantung pada permukaan pada permukaan pada permukaan pada permukaan yang bergantung pada permukaan pada permukaan pada permukaan pada permukaan yang tergantung pada permukaan pada permukaan kelompok.