Πάνω από 30 στοιχειομετρικά MXenes έχουν ήδη συντεθεί, με αμέτρητα επιπλέον MXenes σε στερεά διαλύματα. Κάθε MXene έχει μοναδικές οπτικές, ηλεκτρονικές, φυσικές και χημικές ιδιότητες, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται σχεδόν σε κάθε τομέα, από τη βιοϊατρική έως την ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας. Η εργασία μας επικεντρώνεται στη σύνθεση διαφορετικών φάσεων MAX και MXenes, συμπεριλαμβανομένων νέων συνθέσεων και δομών, που καλύπτουν όλες τις χημικές ενώσεις M, A και X, και μέσω της χρήσης όλων των γνωστών προσεγγίσεων σύνθεσης MXenes. Ακολουθούν ορισμένες από τις συγκεκριμένες κατευθύνσεις που ακολουθούμε:
1. Χρήση πολλαπλών Μ-χημειών
Για την παραγωγή MXenes με ρυθμιζόμενες ιδιότητες (M'yM”1-y)n+1XnTx, για τη σταθεροποίηση δομών που δεν υπήρχαν ποτέ πριν (M5X4Tx) και γενικά για τον προσδιορισμό της επίδρασης της χημείας στις ιδιότητες του MXene.
2. Σύνθεση MXenes από μη αλουμινένιες φάσεις MAX
Τα MXenes είναι μια κατηγορία δισδιάστατων υλικών που συντίθενται με χημική χάραξη του στοιχείου Α σε φάσεις MAX. Από την ανακάλυψή τους πριν από 10 χρόνια, ο αριθμός των διακριτών MXenes έχει αυξηθεί σημαντικά ώστε να περιλαμβάνει πολυάριθμα MnXn-1 (n = 1,2,3,4 ή 5), τα στερεά διαλύματά τους (διατεταγμένα και ακατάστατα) και στερεά κενά. Τα περισσότερα MXenes παράγονται από φάσεις MAX αλουμινίου, αν και έχουν υπάρξει μερικές αναφορές για 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, τηγμένο άλας κ.λπ.) για άλλες φάσεις MAX εκτός αλουμινίου, διευκολύνοντας τη μελέτη νέων MXenes και των ιδιοτήτων τους.
3. Κινητική χάραξης
Προσπαθούμε να κατανοήσουμε την κινητική της χάραξης, πώς η χημεία της χάραξης επηρεάζει τις ιδιότητες του MXene και πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση για να βελτιστοποιήσουμε τη σύνθεση των MXenes.
4. Νέες προσεγγίσεις στην αποκόλληση των MXenes
Εξετάζουμε κλιμακούμενες διαδικασίες που επιτρέπουν την πιθανότητα αποκόλλησης των MXenes.
Ώρα δημοσίευσης: 02-12-2022