Уже синтезировано более 30 стехиометрических MXenes, с бесчисленным количеством дополнительных твердорастворных MXenes. Каждый MXene обладает уникальными оптическими, электронными, физическими и химическими свойствами, что позволяет использовать их практически в каждой области, от биомедицины до электрохимического хранения энергии. Наша работа сосредоточена на синтезе различных фаз MAX и MXenes, включая новые составы и структуры, охватывающие все химии M, A и X, и посредством использования всех известных подходов к синтезу MXenes. Ниже приведены некоторые из конкретных направлений, которые мы преследуем:
1. Использование нескольких М-химий
Для получения MXenes с настраиваемыми свойствами (M'yM”1-y)n+1XnTx, для стабилизации структур, которые никогда ранее не существовали (M5X4Tx), и в целом для определения влияния химии на свойства MXene.
2. Синтез MXenes из неалюминиевых MAX-фаз
MXenes — это класс 2D-материалов, синтезированных путем химического травления элемента A в MAX-фазах. С момента их открытия более 10 лет назад число различных MXenes существенно возросло и теперь включает многочисленные MnXn-1 (n = 1,2,3,4 или 5), их твердые растворы (упорядоченные и неупорядоченные) и твердые тела с вакансиями. Большинство MXenes производятся из алюминиевых MAX-фаз, хотя было несколько сообщений о MXenes, полученных из других элементов A (например, Si и Ga). Мы стремимся расширить библиотеку доступных MXenes, разрабатывая протоколы травления (например, смешанной кислотой, расплавленной солью и т. д.) для других неалюминиевых MAX-фаз, что облегчает изучение новых MXenes и их свойств.
3. Кинетика травления
Мы пытаемся понять кинетику травления, то, как химия травления влияет на свойства MXene, и как мы можем использовать эти знания для оптимизации синтеза MXene.
4. Новые подходы к расслоению MXenes
Мы рассматриваем масштабируемые процессы, которые допускают возможность расслоения MXenes.
Время публикации: 02.12.2022