Nova estratégia proposta para nanofolhas MXene de poucas camadas e sem defeitos com propriedades físico-químicas aprimoradas
As etapas de preparação e a evolução da estrutura correspondente do M4 de poucas camadas C3 Tx (M =V, Nb, Ta) MXenes. Crédito:Huang Yanan Pesquisadores dos Institutos Hefei de Ciências Físicas da Academia Chinesa de Ciências propuseram uma estratégia de síntese otimizada para obter M4 de camada baixa e livre de defeitos C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Nanofolhas MXene. Seus resultados foram publicados na Advanced Science .
Os materiais MXene têm enorme potencial para aplicações como armazenamento de energia, conversão de energia e blindagem eletromagnética devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas. M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) MXenes receberam muita atenção.
No entanto, obtendo um precursor de fase MAX puro, ataque completo para M4 multicamadas C3 Tx MXenes e requisitos rigorosos para agentes de intercalação e operações de esfoliação são dificuldades na síntese desses M4 de poucas camadas. C3 Tx MXenes. Como resultado, apenas algumas investigações se concentraram no estudo de M4 finos. C3 Tx (M =V, Nb, Ta) MXenes.
Neste estudo, os cientistas propõem um roteiro para a síntese de poucas camadas M4 sem defeitos C3 Tx (M =V, Nb, Ta) nanofolhas. Inclui calcinação em alta temperatura, ataque seletivo HF, intercalação e esfoliação. Ele produz três camadas M4 distintas e sem defeitos C3 Tx (M =V, Nb, Ta) nanofolhas.
A caracterização extensiva confirma sua estrutura livre de defeitos, espaçamento significativo entre camadas (variando de 1.702 a 1.955 nm), diversos grupos funcionais (-OH, -F, -O) e estados de valência abundantes (M
5+
, M
4+
, M
3+
, M
2+
, M
0
). Os resultados do TEM do V4 de poucas camadas sem defeitos C3 Tx Nanofolhas MXene. Crédito:Huang Yanan Além disso, eles fabricaram um filme independente por filtração a vácuo de algumas camadas M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Tinta MXene, que exibiu propriedades físico-químicas notáveis, como alta condutividade, alta estabilidade e hidrofilicidade.
"Nosso trabalho fornece diretrizes detalhadas para a síntese de outras nanofolhas MXene de poucas camadas e livres de defeitos", disse Huang Yanan, membro da equipe, "e serve como um catalisador para a extensa exploração de aplicações funcionais de M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) nanofolhas MXene no futuro."
Mais informações: Yanan Huang et al, poucas camadas livres de defeitos M4 C3 Tx (M =V, Nb, Ta) Nanofolhas MXene:Síntese, Caracterização e Propriedades Físico-Químicas, Ciência Avançada (2023). DOI:10.1002/advs.202302882 Informações do diário: Ciência Avançada
