Mxenes a 2D anyagok világának határán

Yury Gogotsi Anyagtudományi és Műszaki Tanszék, valamint az AJ Drexel NanoMaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA 19104, USA E-mail: gogotsi@drexel.edu

Összegzés: A 2D átmeneti fémkarbidok és nitridek (MXENES) családja gyorsan növekszik a Ti3C2 2011 -es felfedezése óta [1]. Körülbelül 30 különféle mxént szintetizáltak, és számos más mxen szerkezetét és tulajdonságait a sűrűségfunkcionális elmélet (DFT) számítások alapján előre jelezték [2]. Ezenkívül a szilárd oldatok rendelkezésre állása az M és X helyeken, a felületi végződések ellenőrzése és a rendezett kettős-M mxének (pl. Mo2TIC2) felfedezése tucatnyi új, különálló szerkezet szintézisének lehetőségét kínálja. Ez a bemutató leírja a legmodernebb mxenek szintézisét. Megvitatjuk az egyrétegű 2D pelyhekbe, valamint a filmekbe és a 3D-s szerkezetekbe, valamint azok tulajdonságaiba történő összeállítását. A MXENES szintézis-struktúrájú-propertiáinak kapcsolatát a TI3C2 és a közelmúltban kifejlesztett MXENES példájával foglalkozunk. A Mxene család sokoldalú kémiája tulajdonságaikat sokféle alkalmazásra hangolhatóvá teszi [3]. Kimutatták, hogy az oxigén vagy a hidroxil-végződő Menes, például a Ti3C2O2, redox képes átmeneti fémrétegekkel rendelkezik a felszínen, és nagy elektronikus vezetőképesség kombinációját kínálja a hidrofilitással, valamint a gyors ionos szállítással [4]. Ez, sok más előnyös tulajdonság között, az anyagcsalád ígéretes jelöltjeit az energiatárolásra és a kapcsolódó elektrokémiai alkalmazásokra [5], ám a plazmonikában, az elektrotalízisben, a bioszenzorokban, a víztisztításban/sótalanításban és más mezőkben az alkalmazások ugyanolyan izgalmasak. Különösen az MXENES elektromágneses árnyékolása és antenna alkalmazásával foglalkozunk

Hivatkozások: [1] M. Naguib, et al., Kétdimenziós nanokristályok, amelyeket a Ti3ALC2 hámlasztása, Advanced Materials, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, 2D anyagok topokémiai szintézise, ​​Chemical Society Reviews, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, 2D fémkarbidok és nitridek (MXENES) az energiatároláshoz, a Nature Reviews Materials, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisasakul, Y. Gogotsi, a 2D átmeneti fémkarbidok és nitridek (MXENES) elektronikus és optikai tulajdonságai, Advanced Anyagok, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang és munkatársai, Az oldószerek hatása a töltés tárolására a titán -karbid -mxénben, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Életrajz: Dr. Yury Gogotsi kitüntetett egyetemi professzor és Charles T., valamint Ruth M. Bach anyagtudományi és mérnöki professzor a Drexel Egyetemen. Az AJ Drexel Nanoaterials Institute igazgatója. Az MS (1984) és PhD (1986) a Kijev Politechnikától és a DSC diplomát az Ukrán Tudományos Akadémiától kapott 1995 -ben. A Thomson Reuters/Clarivate Analytics (a H-Index meghaladja a 100-at meghaladó H-Index) elismert kutatóinak és idézetek díjazásának. Számos díjat kapott kutatásáért, ideértve az Európai Szénszövetségi Szövetség díjat, az S. Somiya Anyagkutatási Társaságok Nemzetközi Szövetségének díjat, a Nano Energy Award -tól az Elsevier -től, a Nemzetközi Nanotechnológiai Díj (RusnanoPize), K + F 100 díj a K + F magazinból (kétszer). - Az Amerikai Tudományos Fejlesztési Szövetség (AAAS), az Anyagkutató Társaság, az American Kerámia Társaság, az Elektrokémiai Társaság, a Nemzetközi Elektrokémia Társaság, a Kémiai Királyi Társaság, a Nanosmat Társaság, valamint a Világ akadémikusának, valamint a világ akadémikusának választották őt, valamint a világ akadémikusát. Kerámia Akadémia és az Európai Tudományos Akadémia munkatársa. Az MRS igazgatótanácsában is szolgált, és az ACS Nano társszerkesztőjeként jár el