Πάνω από 30 στοιχειομετρικά ΜΧένια έχουν ήδη συντεθεί, με αμέτρητα πρόσθετα ΜΧένια στερεού διαλύματος. Κάθε MXene έχει μοναδικές οπτικές, ηλεκτρονικές, φυσικές και χημικές ιδιότητες, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε τομέα, από τη βιοϊατρική έως την ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας. Η εργασία μας επικεντρώνεται στη σύνθεση διαφορετικών φάσεων MAX και MXene, συμπεριλαμβανομένων νέων συνθέσεων και δομών, που καλύπτουν όλες τις χημείες M, A και X, και χρησιμοποιώντας όλες τις γνωστές προσεγγίσεις σύνθεσης MXene. Ακολουθούν ορισμένες από τις συγκεκριμένες κατευθύνσεις που επιδιώκουμε:
1. Χρησιμοποιώντας πολλαπλές Μ-χημείες
Για την παραγωγή MXene με συντονίσιμες ιδιότητες (M'yM"1-y)n+1XnTx, για τη σταθεροποίηση δομών που δεν έχουν υπάρξει ποτέ πριν (M5X4Tx) και γενικά καθορίζει την επίδραση της χημείας στις ιδιότητες MXene.
2. Σύνθεση ΜΧενίων από μη αλουμινένιες φάσεις MAX
Τα MXene είναι μια κατηγορία δισδιάστατων υλικών που συντίθενται με χημική χάραξη του στοιχείου Α σε φάσεις MAX. Από την ανακάλυψή τους πριν από περισσότερα από 10 χρόνια, ο αριθμός των διακριτών MXenes έχει αυξηθεί σημαντικά για να περιλαμβάνει πολυάριθμα MnXn-1 (n = 1,2,3,4 ή 5), τα στερεά διαλύματά τους (τακτοποιημένα και διαταραγμένα) και κενά στερεά. Τα περισσότερα MXene παράγονται από φάσεις αλουμινίου MAX, αν και έχουν υπάρξει μερικές αναφορές MXenes που παράγονται από άλλα στοιχεία Α (π.χ. Si και Ga). Επιδιώκουμε να επεκτείνουμε τη βιβλιοθήκη των προσβάσιμων MXenes αναπτύσσοντας πρωτόκολλα χάραξης (π.χ. μικτό οξύ, λιωμένο αλάτι, κ.λπ.) για άλλες φάσεις MAX εκτός αλουμινίου, διευκολύνοντας τη μελέτη των νέων MXenes και των ιδιοτήτων τους.
3. Κινητική χάραξης
Προσπαθούμε να κατανοήσουμε την κινητική της χάραξης, πώς η χημεία χάραξης επηρεάζει τις ιδιότητες του MXene και πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση για να βελτιστοποιήσουμε τη σύνθεση των MXene.
4. Νέες προσεγγίσεις στην αποκόλληση των MXenes
Εξετάζουμε επεκτάσιμες διαδικασίες που επιτρέπουν τη δυνατότητα αποκόλλησης του MXenes.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-02-2022