हाल के वर्षों में, MXENE, अधिकतम चरण उपचार द्वारा प्राप्त एक ग्राफीन जैसी संरचना, ने व्यापक शोध का ध्यान आकर्षित किया है, और कई भागीदार इस सामग्री के बारे में उत्सुक हैं। आज, Xiaobian आपको लोकप्रिय 2D सामग्री mxene को समझने के लिए ले जाएगा।
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Mxene क्या है?
MXENE एक ग्राफीन जैसी संरचना है जो अधिकतम चरण उपचार द्वारा प्राप्त की जाती है। अधिकतम चरण के लिए विशिष्ट आणविक सूत्र Mn + 1axn (n = 1, 2 या 3) है, जहां M पिछले समूहों के संक्रमण धातुओं को संदर्भित करता है, A मुख्य समूह तत्वों को संदर्भित करता है, और X C और/ को संदर्भित करता है। या n तत्व।
क्योंकि एमएक्स में एक मजबूत बंधन ऊर्जा होती है और ए में एक अधिक सक्रिय रासायनिक गतिविधि होती है, ए को ग्राफीन की तरह 2 डी संरचना - एमएक्सीन प्राप्त करने के लिए नक़्क़ाशी करके अधिकतम चरण से हटाया जा सकता है।
चित्रा 1. अधिकतम चरण की क्रिस्टल संरचना और इसी etched mxene
MXENE (TI3C2TX की पहली रिपोर्ट, जहां 2011 में OH, O या F सहित सतह के टर्मिनल के लिए T का खड़ा है, प्रयोगशालाओं में MXENE सामग्री की एक विस्तृत विविधता तैयार की गई है। खज़ाई एट अल। प्रस्तावित है कि कई MXENE सामग्री (CR2CT2 या CR2NO2) का जमीनी राज्य फेरोमैग्नेटिक है, और यह कि अर्धचालक Mxene के सीबेक पैरामीटर कम तापमान पर सुपर-उच्च हैं। झांग एट अल। पहले प्रस्तावित किया कि MXENE (TI2CO2) मोनोलयर्स में परिमाण उच्च छेद गतिशीलता और कम इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के दो आदेश हैं, और बाद में प्रयोगों में उच्च वाहक गतिशीलता की पुष्टि की। अपने अद्वितीय गुणों के कारण, MXENE का उपयोग उत्प्रेरक, आयन स्क्रीनिंग, फोटोथर्मल रूपांतरण, फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर, टोपोलॉजिकल इंसुलेटर और हाइड्रोजन इवोल्यूशन प्रतिक्रियाओं में व्यापक रूप से किया गया है।
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Mxene कैसे तैयार किया जाता है?
जैसा कि ऊपर वर्णित है, TI3C2TX को कमरे के तापमान (RT) पर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (HF) के साथ चयनात्मक नक़्क़ाशी द्वारा पहली बार नागुइब एट अल के बाद से तैयार किया गया है। अधिक से अधिक शोधकर्ता अधिक MXENE बनाने के लिए नए तरीके खोजने के लिए काम कर रहे हैं। नागुइब एट अल। सबसे पहले प्रस्तावित किया गया था कि A (AL) परत को हटाने के बाद, MX (TI3C2) परत को अधिकतम (TI3ALC2) चरण से अलग किया जा सकता है, और फिर अल्ट्रासोनिक उपचार के माध्यम से, एक नया 2D TI3C2 चरण प्राप्त किया जा सकता है। फिर एचएफ विधि द्वारा 2 डी TI3C2 की तैयारी पर TI3ALC2 के समय, तापमान, कण आकार और स्रोत के प्रभाव के प्रभाव को व्यवस्थित रूप से अध्ययन किया गया था। इसके अलावा, ए बॉन्ड की ताकत भी नक़्क़ाशी की स्थिति को निर्धारित करती है। उपयुक्त नक़्क़ाशी की स्थिति का चयन करना उच्च उपज और पवित्रता प्राप्त करने की कुंजी है।
इसके बाद, एक ही नक़्क़ाशी एजेंट HF के साथ प्रयोगों में, अधिक से अधिक MXENE को सफलतापूर्वक प्राप्त किया गया था, जिसमें Ti2CTX, TINBCTX, TI3CNXTX, TI3CNXTX, TA4C3TX, NB2CTX, V2CTX, NB4C3TX, MO2CTX, (NB0.8TI0.2) 4C3TX शामिल हैं। 2) 4C3TX, ZR3C2TX और HF3C2TX, जिनमें से MO2C अधिकतम चरण के बजाय MO2GA2C चरण द्वारा तैयार किया गया पहला MXENE है। इसके अलावा, ZR3C2 Zr3Al3C5 से तैयार एक MXENE है, जो Mnal3Cn+2 और Mn [Al (Si)] 4CN+3 के लिए एक सामान्य सूत्र के साथ एक विशिष्ट स्तरित टर्नरी और चतुर्धातुक संक्रमण धातु कार्बाइड है, जहां m ZR या HF के लिए स्टैंड है और n 1-3 के बराबर है। एक नया MXENE, HF3C2YX, चयनात्मक नक़्क़ाशी HF3 [AL (SI)] 4C6 द्वारा प्राप्त किया गया था। यह परिणाम अधिक विविध अग्रदूतों से उपन्यास mxene की तैयारी के लिए दरवाजा खोलता है। ठेठ टेरपोलिमर Mxene के अलावा, Anasori et al। घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (DFT) द्वारा ऑर्डर किए गए डबल M2D कार्बाइड M'M 'Xene की गणना की और अनुमान लगाया गया, और Etching एजेंट के रूप में HF समाधान का उपयोग करके MO2TIC2TX, MO2TI2C3TX और CR2TICXTX तैयार किया।
