Über 30 stöchiometrische MXene wurden bereits synthetisiert, dazu kommen unzählige weitere in fester Lösung. Jedes MXen verfügt über einzigartige optische, elektronische, physikalische und chemische Eigenschaften, die zu seiner Anwendung in nahezu allen Bereichen führen, von der Biomedizin bis zur elektrochemischen Energiespeicherung. Unsere Arbeit konzentriert sich auf die Synthese verschiedener MAX-Phasen und MXene, einschließlich neuer Zusammensetzungen und Strukturen, die alle M-, A- und X-Chemikalien abdecken und alle bekannten MXen-Syntheseansätze nutzen. Im Folgenden sind einige der Schwerpunkte aufgeführt, die wir verfolgen:
1. Verwendung mehrerer M-Chemikalien
Ziel ist die Herstellung von MXenen mit einstellbaren Eigenschaften (M'yM”1-y)n+1XnTx, die Stabilisierung von Strukturen, die es vorher noch nie gegeben hat (M5X4Tx), und die allgemeine Bestimmung der Auswirkungen der Chemie auf die Eigenschaften von MXenen.
2. Synthese von MXenen aus Nicht-Aluminium-MAX-Phasen
MXene sind eine Klasse von 2D-Materialien, die durch chemisches Ätzen des A-Elements in MAX-Phasen synthetisiert werden. Seit ihrer Entdeckung vor über 10 Jahren ist die Anzahl der verschiedenen MXene erheblich gestiegen und umfasst zahlreiche MnXn-1 (n = 1, 2, 3, 4 oder 5), deren feste Lösungen (geordnet und ungeordnet) sowie Leerstellenfestkörper. Die meisten MXene werden aus Aluminium-MAX-Phasen hergestellt, obwohl es einige Berichte über MXene gibt, die aus anderen A-Elementen (z. B. Si und Ga) hergestellt wurden. Wir möchten die Bibliothek der zugänglichen MXene erweitern, indem wir Ätzprotokolle (z. B. gemischte Säure, geschmolzenes Salz usw.) für andere Nicht-Aluminium-MAX-Phasen entwickeln, um die Untersuchung neuer MXene und ihrer Eigenschaften zu erleichtern.
3. Ätzkinetik
Wir versuchen, die Kinetik des Ätzens zu verstehen, wie sich die Ätzchemie auf die Eigenschaften von MXenen auswirkt und wie wir dieses Wissen nutzen können, um die Synthese von MXenen zu optimieren.
4. Neue Ansätze zur Delaminierung von MXenen
Wir untersuchen skalierbare Prozesse, die die Möglichkeit einer Delaminierung von MXenen berücksichtigen.
Veröffentlichungszeit: 02.12.2022