Mxenes di Perbatasan Dunia Bahan 2D

Departemen Ilmu dan Teknik Material Yury Gogotsi, dan AJ Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA 19104, E-mail AS: gogotsi@drexel.edu

Abstrak: Keluarga karbida logam transisi 2D dan nitrida (MXENES) telah berkembang pesat sejak penemuan Ti3C2 pada 2011 [1]. Kira -kira 30 mxene yang berbeda telah disintesis, dan struktur dan sifat banyak mxene lainnya telah diprediksi menggunakan perhitungan teori fungsional kepadatan (DFT) [2]. Selain itu, ketersediaan solusi padat pada situs M dan X, kontrol terminasi permukaan, dan penemuan mxenes double-M yang dipesan (misalnya, MO2TIC2) menawarkan potensi sintesis lusinan struktur berbeda baru. Presentasi ini akan menggambarkan canggih dalam sintesis MXENES. Delaminasi menjadi serpihan 2D lapisan tunggal dan perakitan menjadi film dan struktur 3D, serta sifatnya akan dibahas. Sintesis-struktur-properti hubungan MXENE akan dibahas pada contoh TI3C2 dan MXENE yang baru-baru ini dikembangkan. Kimia serbaguna dari keluarga Mxene membuat sifat -sifat mereka dapat disetel untuk berbagai macam aplikasi [3]. Menes oksigen atau hidroksil yang dihentikan, seperti Ti3C2O2, telah terbukti memiliki lapisan logam transisi yang mampu redoks di permukaan dan menawarkan kombinasi konduktivitas elektronik tinggi dengan hidrofilisitas, serta transportasi ionik cepat [4]. Ini, di antara banyak sifat menguntungkan lainnya, membuat keluarga material menjanjikan kandidat untuk penyimpanan energi dan aplikasi elektrokimia terkait [5], tetapi aplikasi dalam plasmonik, elektrokatalisis, biosensor, pemurnian/desalinasi air dan bidang lainnya sama -sama menarik. Secara khusus, pelindung elektromagnetik dan aplikasi antena mxenes akan ditangani

Referensi: [1] M. Naguib, et al., Nanokristal dua dimensi yang diproduksi oleh pengelupasan Ti3Alc2, bahan canggih, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Sintesis Topokimia Bahan 2D, Ulasan Masyarakat Kimia, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, karbida logam 2D ​​dan nitrida (MXENES) untuk penyimpanan energi, bahan ulasan alam, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, sifat elektronik dan optik dari karbida logam transisi 2D dan nitrida (MXENES), Bahan Lanjutan, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, dkk, pengaruh pelarut pada penyimpanan muatan di titanium carbide mxene, energi alam, 4, 241-248 (2019). Biografi: Dr. Yury Gogotsi adalah Profesor Universitas Terhormat dan Charles T. dan Ruth M. Bach Profesor Ilmu dan Teknik Bahan di Universitas Drexel. Dia juga menjabat sebagai Direktur AJ Drexel Nanomaterials Institute. Dia menerima MS -nya (1984) dan PhD (1986) dari Kiev Polytechnic dan gelar DSC dari Akademi Ilmu Pengetahuan Ukraina pada tahun 1995. Kelompok penelitiannya bekerja pada karbida 2D, karbon berstrukturnano, dan nanomaterial lainnya untuk aplikasi energi, air dan biomedis. Dia diakui sebagai peneliti yang sangat dikutip dan pemenang kutipan oleh Thomson Reuters/Clarivate Analytics (H-index melebihi 100). Dia telah menerima banyak penghargaan untuk penelitiannya termasuk European Carbon Association Award, S. Somiya Award dari International Union of Material Research Societies, Nano Energy Award dari Elsevier, International Nanotechnology Prize (Rusnanoprize), R&D Award dari R&D Magazine (dua kali) . Dia telah terpilih sebagai Fellow dari American Association for Advancement of Science (AAAS), Material Research Society, American Ceramic Society, The Electrochemical Society, International Society of Electrochemistry, Royal Society of Chemistry, Nanosmat Society, serta akademisi dunia Akademi Keramik dan Rekan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Eropa. Dia juga bertugas di Dewan Direksi MRS dan bertindak sebagai Associate Editor ACS Nano