Över 30 stökiometriska MXener har redan syntetiserats, med otaliga ytterligare MXener i fast lösning. Varje MXen har unika optiska, elektroniska, fysikaliska och kemiska egenskaper, vilket leder till att de används inom nästan alla områden, från biomedicin till elektrokemisk energilagring. Vårt arbete fokuserar på syntesen av olika MAX-faser och MXener, inklusive nya kompositioner och strukturer, som spänner över alla M-, A- och X-kemier, och genom att använda alla kända MXen-syntesmetoder. Följande är några av de specifika inriktningar vi följer:
1. Användning av flera M-kemier
Att producera MXener med avstämbara egenskaper (M'yM”1-y)n+1XnTx, att stabilisera strukturer som aldrig har existerat tidigare (M5X4Tx), och generellt bestämma kemins effekt på MXen-egenskaper.
2. Syntes av MXener från MAX-faser som inte är av aluminium
MXener är en klass av 2D-material som syntetiseras genom kemisk etsning av A-elementet i MAX-faser. Sedan upptäckten för över 10 år sedan har antalet distinkta MXener ökat avsevärt och inkluderar nu ett flertal MnXn-1 (n = 1, 2, 3, 4 eller 5), deras fasta lösningar (ordnade och oordnade) och vakanser. De flesta MXener produceras från aluminium-MAX-faser, även om det har förekommit några rapporter om MXener producerade från andra A-element (t.ex. Si och Ga). Vi strävar efter att utöka biblioteket av tillgängliga MXener genom att utveckla etsningsprotokoll (t.ex. blandad syra, smält salt, etc.) för andra icke-aluminium-MAX-faser, vilket underlättar studiet av nya MXener och deras egenskaper.
3. Etsningskinetik
Vi försöker förstå etsningens kinetik, hur etsningskemin påverkar MXenes egenskaper och hur vi kan använda denna kunskap för att optimera syntesen av MXener.
4. Nya metoder för delaminering av MXener
Vi tittar på skalbara processer som möjliggör delaminering av MXenes.
Publiceringstid: 2 december 2022