Mxenes në kufirin e botës 2D të materialeve

Yury Gogotsi Departamenti i Shkencës dhe Inxhinierisë së Materialeve, dhe AJ Drexel Nanomaterials Institute, Universiteti Drexel, Philadelphia, PA 19104, USA E-mail: gogotsi@drexel.edu

Abstrakt: Familja e karbideve metalike dhe nitrideve të tranzicionit 2D (MXENES) është zgjeruar me shpejtësi që nga zbulimi i Ti3C2 në 2011 [1]. Përafërsisht 30 mxenes të ndryshëm janë sintetizuar, dhe struktura dhe vetitë e shumë mxenes të tjera janë parashikuar duke përdorur llogaritjet e teorisë funksionale të densitetit (DFT) [2]. Për më tepër, disponueshmëria e zgjidhjeve të ngurta në vendet M dhe X, kontrolli i përfundimeve në sipërfaqe dhe zbulimi i MXENE-ve të porositura të dyfishtë (p.sh., MO2TIC2) ofrojnë potencialin për sintezën e dhjetëra strukturave të reja të dallueshme. Kjo prezantim do të përshkruajë më të lartë në sintezën e mxenes. Delamination në thekon 2D me një shtresa dhe montim në filma dhe struktura 3D, si dhe pronat e tyre do të diskutohen. Marrëdhëniet e Sintezës-Strukturës-Properties të MXENES do të adresohen në shembullin e TI3C2 dhe MXENE të zhvilluara së fundmi. Kimi e gjithanshme e familjes Mxene i bën pronat e tyre të akordueshme për një larmi të madhe aplikimesh [3]. Oksigjeni ose MENE të përfunduara me hidroksil, të tilla si Ti3C2O2, janë treguar se kanë shtresa të metaleve të tranzicionit të aftë për redoks në sipërfaqe dhe ofrojnë një kombinim të përçueshmërisë së lartë elektronike me hidrofilitetin, si dhe transportin e shpejtë jonik [4]. Kjo, në mesin e shumë vetive të tjera të favorshme, bën që familja materiale të premtojnë kandidatët për ruajtjen e energjisë dhe aplikimet elektrokimike të lidhura [5], por aplikimet në plazmonikë, elektrokatalizë, biosensorë, pastrim/desalination të ujit dhe fusha të tjera janë po aq emocionuese. Në veçanti, do të adresohen mbrojtja elektromagnetike dhe aplikimet e antenave të MXENE

Referencat: [1] M. Naguib, et al., Nanokristalet dy-dimensionale të prodhuara nga eksfolimi i Ti3alc2, Materiale të Avancuara, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Sinteza Topokimike e Materialeve 2D, Shqyrtime të Shoqërisë Kimike, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, 2D Metal Carbides dhe Nitrides (Mxenes) për ruajtjen e energjisë, Materialet e Rishikimeve të Natyrës, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, Karakteristikat elektronike dhe optike të karbideve metalike të tranzicionit 2D dhe nitrides (Mxenes), Materiale të Avancuara, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang, et al, Solvents` Ndikimi në ruajtjen e ngarkesave në Titanium Carbide Mxene, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Biografia: Dr. Yury Gogotsi dallohet Profesor i Universitetit dhe Charles T. dhe Ruth M. Bach Profesor i Shkencës dhe Inxhinierisë së Materialeve në Universitetin Drexel. Ai shërben gjithashtu si drejtor i Institutit të Nanomaterialeve AJ Drexel. Ai mori MS -në e tij (1984) dhe PhD (1986) nga Kiev Politeknik dhe një diplomë DSC nga Akademia e Shkencave të Ukrainës në 1995. Grupi i tij i kërkimit punon në karbidet 2D, karboni nanostrukturuar dhe nanomaterialet e tjera për energji, ujë dhe aplikime biomedike. Ai njihet si studiues shumë i cituar dhe laureat nga Thomson Reuters/Clarivate Analytics (H-indeksi që tejkalon 100). Ai ka marrë çmime të shumta për hulumtimin e tij duke përfshirë çmimin Evropian të Shoqatës së Karbonit, S. Somiya Award nga Unioni Ndërkombëtar i Shoqërive të Kërkimit të Materialeve, Nano Energy Award nga Elsevier, Nanmimi Ndërkombëtar i Nanoteknologjisë (Rusnanoprize), R&D 100 Award nga R&D Magazine (Twice) . Ai është zgjedhur një anëtar i Shoqatës Amerikane për Përparimin e Shkencave (AAAS), Shoqëria e Kërkimit të Materialeve, Shoqëria Qeramike Amerikane, Shoqëria Elektrokimike, Shoqëria Ndërkombëtare e Elektrokimisë, Shoqëria Mbretërore e Kimisë, Shoqëria Nanosmat, si dhe Akademiku i Botës Akademia e Qeramikës dhe shoku i Akademisë Evropiane të Shkencave. Ai gjithashtu shërbeu në Bordin e Drejtorëve të Znj dhe po vepron si redaktor i asociuar i ACS Nano