Уже синтезировано более 30 стехиометрических MXenes, а также бесчисленное количество дополнительных MXenes в твердом растворе.Каждый MXene обладает уникальными оптическими, электронными, физическими и химическими свойствами, что позволяет использовать его практически во всех областях, от биомедицины до электрохимического хранения энергии.Наша работа сосредоточена на синтезе различных фаз MAX и MXenes, включая новые составы и структуры, охватывающие все химические процессы M, A и X, а также с использованием всех известных подходов к синтезу MXene.Ниже приведены некоторые из конкретных направлений, которые мы реализуем:
1. Использование нескольких М-химий
Производить MXenes с настраиваемыми свойствами (M'yM”1-y)n+1XnTx, стабилизировать структуры, которые никогда раньше не существовали (M5X4Tx), и в целом определять влияние 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 выросло и теперь включает многочисленные MnXn-1 (n = 1,2,3,4 или 5), их твердые растворы (упорядоченные и неупорядоченные) и твердые тела вакансий.Большинство MXenes производятся из алюминиевых MAX-фаз, хотя было несколько сообщений о том, что MXenes производятся из других элементов A (например, Si и Ga).Мы стремимся расширить библиотеку доступных MXenes путем разработки протоколов травления (например, смешанной кислотой, расплавленной солью и т. д.) для других неалюминиевых MAX-фаз, облегчающих изучение новых MXenes и их свойств.
3. Кинетика травления
Мы пытаемся понять кинетику травления, как химия травления влияет на свойства MXenes и как мы можем использовать эти знания для оптимизации синтеза MXenes.
4. Новые подходы к расслаиванию MXenes.
Мы ищем масштабируемые процессы, которые допускают возможность расслаивания MXenes.
Время публикации: 02 декабря 2022 г.