Material mxene 2D

Mxene es una clase de compuestos inorgánicos bidimensionales en la ciencia de los materiales. Estos materiales consisten en carburos de metal de transición, nitruros o nitruros de carbono de varias capas atómicas de espesor. Se informó por primera vez en 2011 que los materiales de mxeno tienen la conductividad metálica de los carburos de metal de transición porque tienen grupos hidroxilo o oxígeno terminal en sus superficies.
Morfológicamente, Mxene es como un hidrogel aplastado entre los óxidos de metal, y conduce tan bien la electricidad que puede reemplazar el cobre y el aluminio en los cables, de modo que los iones se mueven con mucha menos resistencia.
La importancia del avance tecnológico de Mxene no es solo reducir el tiempo de carga de los teléfonos móviles. El profesor Gao Guoqi, quien está a cargo del proyecto de investigación, cree que la aplicación de mxene de la vida real también podría extenderse a los vehículos eléctricos y promover la popularización de dichos vehículos.
El mxeno sintético preparado por el grabado de HF tiene una morfología similar al acordeón, son mxeno de múltiples capas (ml-mxeno), o cuando menos de 5 capas se llaman mxeno de capa delgada (fl-mxene). Dado que la superficie de mxeno se puede unir a grupos funcionales, Mn+1xntx (donde t es el grupo funcional, O, F, OH) se puede nombrar de la manera habitual.
El mxeno se puede preparar grabando la fase máxima, que generalmente contiene iones de fluoruro como el ácido hidrofluorico (HF), el fluoruro de hidrógeno de amonio (NH4HF2) o el ácido clorhídrico (HCl) con una mezcla de fluoruro de litio (LIB). Por ejemplo, el grabado de Ti3Alc2 a temperatura ambiente en una solución acuosa de HF puede eliminar selectivamente el átomo A (Al), mientras que la superficie de la capa de carburo produce el terminal O, OH y/o F átomos.
TI4N3 es el único material de nitruro de mxeno que se informó que se ha sintetizado, y tiene un método de preparación diferente del material de carburo mxeno. Para sintetizar TI4N3, la fase máxima TI4Aln3 y los fluoruros eutécticos (fluoruro de litio, fluoruro de sodio, fluoruro de potasio) deben tratarse a altas temperaturas. Este método puede erosionar el aluminio, dejando múltiples capas de Ti4N3, y luego sumergida en la ultrasonido de la solución de hidróxido de tetrabutilamonio, se puede dividir en capas simples o delgadas (pocas capas).