Mxene 2d सामग्री

MXENE सामग्री विज्ञान में दो-आयामी अकार्बनिक यौगिकों का एक वर्ग है। इन सामग्रियों में संक्रमण धातु कार्बाइड, नाइट्राइड, या कार्बन नाइट्राइड्स कई परमाणु परतें मोटी हैं। यह पहली बार 2011 में बताया गया था कि MXENE सामग्री में संक्रमण धातु कार्बाइड्स की धातु चालकता है क्योंकि उनके सतहों पर हाइड्रॉक्सिल समूह या टर्मिनल ऑक्सीजन है।
मॉर्फोलॉजिकल रूप से, MXENE धातु ऑक्साइड के बीच एक स्क्वीड हाइड्रोजेल की तरह है, और यह बिजली इतनी अच्छी तरह से संचालित करता है कि यह तारों में तांबे और एल्यूमीनियम को बदल सकता है, ताकि आयन बहुत कम प्रतिरोध के साथ चलते हैं।
MXENE की तकनीकी सफलता का महत्व न केवल मोबाइल फोन के चार्जिंग समय को कम करना है। प्रोफेसर गाओ गुओकी, जो अनुसंधान परियोजना के प्रभारी हैं, का मानना ​​है कि MXENE का वास्तविक जीवन का अनुप्रयोग इलेक्ट्रिक वाहनों तक भी विस्तार कर सकता है और ऐसे वाहनों के लोकप्रियकरण को बढ़ावा दे सकता है।
HF Etching द्वारा तैयार किए गए सिंथेटिक Mxene में एक अकॉर्डियन-जैसे आकृति विज्ञान होता है, वे बहुस्तरीय MXENE (ML-MXENE) होते हैं, या जब 5 से कम परतों को पतली परत Mxene (fl-Mxene) कहा जाता है। चूंकि MXENE की सतह को कार्यात्मक समूहों से जोड़ा जा सकता है, MN+1xNTX (जहां T कार्यात्मक समूह है, O, F, OH) को सामान्य तरीके से नामित किया जा सकता है।
MXENE को अधिकतम चरण को नक़्क़ाशी करके तैयार किया जा सकता है, जिसमें आमतौर पर फ्लोराइड आयन जैसे हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (HF), अमोनियम हाइड्रोजन फ्लोराइड (NH4HF2), या हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCL) होता है, जिसमें लिथियम फ्लोराइड (LIF) के मिश्रण के साथ होता है। उदाहरण के लिए, एक एचएफ जलीय घोल में कमरे के तापमान पर TI3ALC2 को नक़्क़ाशी करना चुनिंदा रूप से एक परमाणु (अल) को हटा सकता है, जबकि कार्बाइड परत की सतह टर्मिनल ओ, ओएच, और/या एफ परमाणुओं का उत्पादन करती है।
TI4N3 केवल MXENE नाइट्राइड सामग्री है जिसे संश्लेषित किया गया है, और इसकी Mxene कार्बाइड सामग्री से एक अलग तैयारी विधि है। Ti4n3 को संश्लेषित करने के लिए, अधिकतम चरण Ti4Aln3 और यूटेक्टिक फ्लोराइड (लिथियम फ्लोराइड, सोडियम फ्लोराइड, पोटेशियम फ्लोराइड) को उच्च तापमान पर इलाज करने की आवश्यकता होती है। यह विधि एल्यूमीनियम को मिटा सकती है, Ti4N3 की कई परतों को छोड़कर, और फिर टेट्राब्यूटाइलमोनियम हाइड्रॉक्साइड सॉल्यूशन अल्ट्रासाउंड में डूबे हुए, को एकल या पतली परतों (कुछ परतों) में विभाजित किया जा सकता है।