Matériau MXENE 2D

MXENE est une classe de composés inorganiques bidimensionnels en science des matériaux. Ces matériaux sont constitués de carbures en métal de transition, de nitrures ou de nitrures de carbone plusieurs couches atomiques d'épaisseur. Il a été signalé pour la première fois en 2011 que les matériaux MXENE ont la conductivité métallique des carbures de métaux de transition car ils ont des groupes hydroxyle ou de l'oxygène terminal sur leurs surfaces.
Morphologiquement, le mXene est comme un hydrogel écrasé entre les oxydes métalliques, et il conduit si bien l'électricité qu'il peut remplacer le cuivre et l'aluminium dans les fils, afin que les ions se déplacent avec beaucoup moins de résistance.
L'importance de la percée technologique de MXENE n'est pas seulement de réduire le temps de charge des téléphones mobiles. Le professeur Gao Guoqi, qui est en charge du projet de recherche, estime que l'application réelle de MXENE pourrait également s'étendre aux véhicules électriques et promouvoir la popularisation de ces véhicules.
Le mXene synthétique préparé par la gravure HF a une morphologie de type accordéon, ils sont du mXene à plusieurs couches (ML-mXene), ou lorsque moins de 5 couches sont appelées mXene de couche mince (FL-mXene). Étant donné que la surface de mXene peut être attachée à des groupes fonctionnels, Mn + 1xntx (où t est le groupe fonctionnel, O, F, OH) peut être nommé de la manière habituelle.
Le mXene peut être préparé en gravant la phase maximale, qui contient généralement des ions fluorures tels que l'acide hydrofluorique (HF), le fluorure d'hydrogène ammonium (NH4HF2) ou l'acide chlorhydrique (HCL) avec un mélange de fluorure de lithium (LIF). Par exemple, la gravure de Ti3Alc2 à température ambiante dans une solution aqueuse HF peut éliminer sélectivement l'atome A (AL), tandis que la surface de la couche de carbure produit les atomes terminaux O, OH et / ou F.
Ti4n3 est le seul matériau de nitrure de mXene qui aurait été synthétisé, et il a une méthode de préparation différente du matériau de carbure de mXene. Pour synthétiser Ti4n3, la phase max TI4ALN3 et les fluorures eutectiques (fluorure de lithium, fluorure de sodium, fluorure de potassium) doivent être traités à des températures élevées. Cette méthode peut éroder l'aluminium, laissant plusieurs couches de Ti4n3, puis immergées dans l'échographie de la solution d'hydroxyde de tétrabutylammonium, peut être divisée en couches uniques ou minces (quelques couches).