I ricercatori dell'Hefei Institutes of Physical Science dell'Accademia cinese delle scienze hanno proposto una strategia di sintesi ottimizzata per ottenere M4 a basso strato privo di difetti C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Nanofogli di MXene. I loro risultati sono stati pubblicati su Advanced Science .
I materiali MXene hanno un enorme potenziale per applicazioni quali accumulo di energia, conversione di energia e schermatura elettromagnetica grazie alle loro eccellenti proprietà fisiche e chimiche. M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Gli MXeni hanno ricevuto molta attenzione.
Tuttavia, ottenendo un precursore di fase MAX puro, attacco completo per M4 multistrato C3 Tx MXeni e requisiti rigorosi per gli agenti di intercalazione e le operazioni di esfoliazione sono tutte difficoltà nella sintesi di questi M4 a pochi strati C3 Tx MXeni. Di conseguenza, solo poche indagini si sono concentrate sullo studio del M4 sottile C3 Tx (M =V, Nb, Ta) MXeni.
In questo studio, gli scienziati propongono una tabella di marcia per la sintesi di M4 a pochi strati privi di difetti C3 Tx (M =V, Nb, Ta) nanofogli. Comprende calcinazione ad alta temperatura, attacco selettivo con HF, intercalazione ed esfoliazione. Produce tre distinti M4 a pochi strati esenti da difetti C3 Tx (M =V, Nb, Ta) nanofogli.
Un'ampia caratterizzazione conferma la loro struttura priva di difetti, la significativa spaziatura tra gli strati (che varia da 1,702 a 1,955 nm), diversi gruppi funzionali (-OH, -F, -O) e abbondanti stati di valenza (M 5+ , M 4+ , M 3+ , M 2+ , M 0 ).
Inoltre, hanno fabbricato una pellicola indipendente mediante filtrazione sotto vuoto di pochi strati di M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Inchiostro MXene, che mostra notevoli proprietà fisico-chimiche come elevata conduttività, elevata stabilità e idrofilicità.
"Il nostro lavoro fornisce linee guida dettagliate per la sintesi di altri nanofogli di MXene a pochi strati e privi di difetti", ha affermato Huang Yanan, un membro del team, "e funge da catalizzatore per l'esplorazione approfondita delle applicazioni funzionali di M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Nanofogli di MXene nel futuro."
Ulteriori informazioni: Yanan Huang et al, Defect‐Free Few‐Layer M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) MXene Nanosheets:sintesi, caratterizzazione e proprietà fisico-chimiche, Scienza avanzata (2023). DOI:10.1002/advs.202302882
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