Mxenes pie 2D materiālu pasaules robežas

Jury Gogotsi Materiālu zinātnes un inženierzinātņu departaments un AJ Drexel Nanomateriāli institūts, Drexel University, Filadelfija, PA 19104, ASV e-pasts: gogotsi@drexel.edu

Kopsavilkums: 2D pārejas metāla karbīdu un nitrīdu (MXENES) saime kopš TI3C2 atklāšanas 2011. gadā ir strauji paplašinājies [1]. Ir sintezēti aptuveni 30 dažādi mxenes, un daudzu citu MXENS struktūra un īpašības ir paredzētas, izmantojot blīvuma funkcionālās teorijas (DFT) aprēķinus [2]. Turklāt cieto šķīdumu pieejamība M un X vietās, virsmas terminizācijas kontrole un sakārtotu dubultā m mxenes (piemēram, MO2TIC2) atklāšana piedāvā desmitiem jaunu atšķirīgu struktūru sintēzes potenciālu. Šī prezentācija aprakstīs vismodernāko MXENS sintēzē. Delaminācija vienslāņu 2D pārslās un montāža filmās un 3D struktūrās, kā arī to īpašības tiks apspriestas. TI3C2 piemērā tiks apskatītas sintēzes struktūras un properāciju attiecības ar MXENE un nesen izstrādāto MXENE piemēru. Mxene ģimenes daudzpusīgā ķīmija padara to īpašības daudz dažādiem lietojumiem [3]. Ir pierādīts, ka skābekļa vai hidroksilgrupu izbeigtajām menām, piemēram, TI3C2O2, ir uz virsmas redoksa spējīgu pārejas metālu slāņi un tas piedāvā augstu elektronisko vadītspējas kombināciju ar hidrofilitāti, kā arī ātru jonu transportu [4]. Tas, starp daudzām citām izdevīgām īpašībām, padara materiālo ģimeni daudzsološos kandidātus enerģijas uzkrāšanai un ar to saistītajiem elektroķīmiskajiem pielietojumiem [5], bet pielietojumi plazmonikā, elektrokatalīze, biosensori, ūdens attīrīšana/atsāļošana un citi lauki ir vienlīdz aizraujoši. Jo īpaši tiks apskatīta MXENS elektromagnētiskā ekranēšana un antenas pielietojums

ATSAUCES: [1] M. Naguib, et al., Divdimensiju nanokristāli, kas ražoti, pīlingot TI3ACT2, Advanced Materials, 23, 4248 (2011). . . [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, 2D pārejas metāla karbīdu un nitrīdu (mxenes) elektroniskās un optiskās īpašības, uzlaboti materiāli, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, et al., Šķīdinātāji` Ietekme uz lādiņa glabāšanu titāna karbīda mxene, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Biogrāfija: Dr Jury Gogotsi ir izcils universitātes profesors un Čārlzs T. un Rūta M. Baha materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesore Drexel University. Viņš darbojas arī AJ Dreksela nanomateriālu institūta direktors. Viņš ieguva savu MS (1984) un PhD (1986) no Kijevas Politehnikuma un DSC grādu no Ukrainas Zinātņu akadēmijas 1995. gadā. Viņa pētniecības grupa strādā pie 2D karbīdiem, nanostrukturētiem oglekļiem un citiem nanomateriāliem enerģijai, ūdenim un biomedicīnas pielietojumam. Viņš tiek atzīts par Thomson Reuters/Clarivate Analytics (H-indekss, kas pārsniedz 100). Viņš ir saņēmis neskaitāmas balvas par savu pētījumu, ieskaitot Eiropas oglekļa asociācijas balvu, S. Somiya balvu no Starptautiskās materiālu pētniecības biedrību savienības, Nano Energy balva no Elsevier, Starptautiskās nanotehnoloģijas balva (Rusnanoprize), R&D 100 balva no R&D Magazine (divreiz) Appuse Viņš ir ievēlēts par Amerikas Zinātnes attīstības asociācijas (AAAS), Materiālu pētījumu biedrības, Amerikas keramikas biedrības, elektroķīmisko biedrības, Starptautiskās elektroķīmijas biedrības, Karaliskās ķīmijas biedrības, nanosma biedrības, kā arī pasaules elektroķīmijas biedrības, kā arī pasaules elektroķīmijas biedrības, kā arī pasaules elektroķīmijas biedrības, kā arī pasaules ķīmijas biedrības, kā arī pasaules elektroķīmijas biedrības, kolēģijas ķīmijas biedrības līdzstrādnieku Keramikas akadēmija un Eiropas Zinātņu akadēmijas līdzstrādnieks. Viņš arī dienēja direktoru padomē un darbojas kā ACS Nano asociētais redaktors