Des chercheurs des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences ont proposé une stratégie de synthèse optimisée pour obtenir du M₄ de couche basse sans défaut. C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) Nanofeuilles de MXène. Leurs résultats ont été publiés dans Advanced Science .

Les matériaux MXene présentent un énorme potentiel pour des applications telles que le stockage d'énergie, la conversion d'énergie et le blindage électromagnétique en raison de leurs excellentes propriétés physiques et chimiques. M₄ C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) Les MXènes ont reçu beaucoup d'attention.

Cependant, l'obtention d'un précurseur de phase MAX pur, une gravure complète pour M₄ multicouche C₃ T_x Les MXènes et les exigences strictes en matière d'agents d'intercalation et d'opérations d'exfoliation sont autant de difficultés dans la synthèse de ces M₄ à quelques couches. C₃ T_x MXènes. En conséquence, seules quelques recherches se sont concentrées sur l’étude des particules fines M₄ C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) MXènes.

Dans cette étude, les scientifiques proposent une feuille de route pour la synthèse de M₄ à quelques couches sans défauts. C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) nanofeuilles. Il comprend la calcination à haute température, la gravure sélective HF, l’intercalation et l’exfoliation. Il produit trois M₄ distincts à quelques couches sans défauts C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) nanofeuilles.

Une caractérisation approfondie confirme leur structure sans défaut, leur espacement intercouche important (allant de 1,702 à 1,955 nm), leurs divers groupes fonctionnels (-OH, -F, -O) et leurs états de valence abondants (M ⁵⁺ , M ⁴⁺ , M ³⁺ , M ²⁺ , M ⁰ ).

De plus, ils ont fabriqué un film autoportant par filtration sous vide d'un film M₄ à quelques couches. C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) Encre MXène, qui présente des propriétés physicochimiques remarquables telles qu'une conductivité élevée, une stabilité élevée et un caractère hydrophile.

"Notre travail fournit des lignes directrices détaillées pour la synthèse d'autres nanofeuilles de MXène à quelques couches sans défauts", a déclaré Huang Yanan, membre de l'équipe, "et sert de catalyseur pour l'exploration approfondie des applications fonctionnelles du M_4". C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) Nanofeuilles de MXène dans le futur."

Plus d'informations : Yanan Huang et al, M₄ à quelques couches sans défaut C₃ T_x (M =V, Nb, Ta) Nanofeuilles de MXène :synthèse, caractérisation et propriétés physicochimiques, Science avancée (2023). DOI : 10.1002/advs.202302882

Informations sur le journal : Science avancée

Fourni par l'Académie chinoise des sciences