MXENE MATERIAL 2D
July 11, 2023
Mxene është një klasë e komponimeve inorganike dy-dimensionale në shkencën e materialeve. Këto materiale përbëhen nga karbide metalike në tranzicion, nitride ose nitride karboni disa shtresa atomike të trasha. Reportedshtë raportuar për herë të parë në vitin 2011 që materialet MXene kanë përçueshmërinë metalike të karbideve metalike në tranzicion sepse ato kanë grupe hidroksil ose oksigjen terminal në sipërfaqet e tyre.
Morfologjikisht, mxene është si një hidrogel i grumbulluar midis oksideve të metaleve, dhe ai kryen energji elektrike aq mirë sa të mund të zëvendësojë bakrin dhe aluminin në tela, në mënyrë që jonet të lëvizin me shumë më pak rezistencë.
Rëndësia e përparimit teknologjik të Mxene nuk është vetëm për të zvogëluar kohën e karikimit të telefonave celularë. Profesori Gao Guoqi, i cili është përgjegjës për projektin kërkimor, beson se aplikimi i jetës reale të MXene gjithashtu mund të shtrihet në automjete elektrike dhe të promovojë popullarizimin e automjeteve të tilla.
Mxene sintetike e përgatitur nga HF Etching ka një morfologji të ngjashme me fizarmonikën, ato janë mxene me shumë shtresa (ML-MXENE), ose kur më pak se 5 shtresa quhen shtresa të hollë mxene (FL-MXENE). Meqenëse sipërfaqja e mxene mund t'i bashkëngjitet grupeve funksionale, Mn+1xntx (ku T është grupi funksional, O, F, OH) mund të emërohet në mënyrën e zakonshme.
Mxene mund të përgatitet duke e hartuar fazën MAX, e cila zakonisht përmban jone fluoride siç është acidi hidrofluorik (HF), fluori i hidrogjenit të amonit (NH4HF2), ose acid klorhidrik (HCL) me një përzierje të fluorit të litiumit (LIF). Për shembull, etiketimi i Ti3Alc2 në temperaturën e dhomës në një zgjidhje ujore HF mund të heqë në mënyrë selektive një atom (AL), ndërsa sipërfaqja e shtresës së karbidit prodhon terminalin O, OH, dhe/ose F atomet.
TI4N3 është i vetmi material nitrid mxene që raportohet të jetë sintetizuar, dhe ai ka një metodë të ndryshme përgatitjeje nga materiali karbide mxene. Për të sintetizuar Ti4N3, faza maksimale Ti4Aln3 dhe fluoridet eutektike (fluorid litium, fluorid natriumi, fluorid kaliumi) duhet të trajtohen në temperatura të larta. Kjo metodë mund të gërryejë aluminin, duke lënë shtresa të shumta të Ti4n3, dhe më pas të zhytur në ultratinguj të zgjidhjes së hidroksidit tetrabutilamonium, mund të ndahet në shtresa të vetme ose të hollë (disa shtresa).