Prog. Mater. Sci. (Ako: 48.165) | 2D mxene i ugljik

Važnost ugljika, jedan od najvažnijih života života, samorazumljivo je. Budući da su paleolitni doba, ljudi pokušali koristiti ugljik da bi zadovoljili naše najosnovnije potrebe. Danas su naučnici uspješno razvili pune dimenzionalne ugljične materijale, od 0D karbonskih kvantnih točkica, 1D karbonskih nanotubija ili traka, 2D grafen i 3D karbonska pjena, i tako dalje, široko se koriste u mnogim poljima. Stoga, ugljični materijali igraju i izuzetno važnu ulogu u svijetu u kojem živimo, služeći naš život. Neporediva prednost troškova čini ga pionir i vođu u mnogim poljima za aplikaciju, a može se čak i integrirati s drugim materijalima da bi imali bolje performanse u nekim specifičnim područjima.

Budući da su otkriće 2D grafena, mnogo 2D materijala, poput tranzicijskih metalnih oksida, tranzicijski metalni kalkogenidi, uglavnom uključujući sumpornice i selenide i tranziciju, šesterokutni bor nitrid, slojevita LDH, fosfene, Germanne itd. Iako ovi 2D materijali imaju zajedničku 2D strukturu u cjelini, specifična fizička i hemijska svojstva razlikuju se ovisno o kemijskom sastavu, koji također daje 2D materijal porodica širok spektar primjene. Među njima je slojevita tranzicijska metalna karbida najtoplija zvijezda u posljednjem desetljeću, takozvana mxene, zbog svojih zlatnih svojstava električne provodljivosti, površinske bogate funkcionalne grupe, poput -f, Odlična hidrofiličnost i površinska elektronegativnost i druge sveobuhvatne odlične karakteristike. Budući da je prvi sintetiziran u 2011. godini, postala je vruća istraživačka tema za istraživače širom svijeta, jer znamo da većina 2D materijala pokazuje izolacijsku, poluvodiču ili polu-metalnu svojstva, tako da je otkriće mxene zore 2D materijala sistem. Ne samo da, u poređenju s ostalim dvodimenzionalnim konačnim komponentama, MXENE ima vrlo bogatu raznolikost zasnovanu na različitim atomskim slojevima, zahvaljujući u ravnini ili van ravnini metalni atomski poredak, iz M4x3 i M4x3 i M4x3 i M4x3 i Nedavno M5x4, koji donosi više od 100 mogućih komponenti u MXENE materijal. Ovo je neusporedi bilo koji drugi materijal do sada. Što je još važnije, prema različitim uvjetima i metodama prekursone maks. Faze, veliki broj funkcionalnih grupa na površini MXENE može se regulirati, tako da se može ciljati prema scenariju aplikacija za osmišljavanje najpovoljnije površinske konstrukcije . Van der Waals između slojeva mxena može se prevladati jednostavnom ultrazvučnom polju polja, zajedno sa elektrostatičkim odbojnim odbojnosti generiranom elektronegijom između mxene slojeva, lako je dobijati visoko disperzivno koloidno rješenje, te kompozitni membranski materijal sa ultra -Flaksibilnost i ultra visoka provodljivost mogu se dobiti jednostavnim vađenjem i filtracijom. Zbog ove odlične sveobuhvatne prirode, 2D MXENE je svestran građevni blok materijala čija se aplikacija otkače od početnog skladištenja energije do katalize, osjetljivosti, solarnih stanica i u nastajanju elektromagnetskog oklopa i biomedicina.

Postoje dvije strane za sve, mada MXENE materijali imaju mnogo prednosti poput navedenog, ali njegove nedostatke u određenim primjenama koje moramo suočiti. Za aplikacije za pohranu energije, MXENE-ova velika električna provodljivost i hemijska snaga mogu pohraniti veliku količinu napunjenosti pseudokapacitanskom ponašanju. Međutim, stvarne elektrohemijske performanse elektrode mxene strogo su ovisne o površinskim svojstvima koje kontroliraju uvjetima sinteze i često suočavaju se sa ozbiljnim samostalnim pojavima tokom dugotrajnog naboja i ciklusa pražnjenja. U velikoj mjeri ometa difuzijsko ponašanje jona. I vlastiti viši molekularni period težine obično ima nezadovoljavajuće nivoi teorijskih kapaciteta. Mxene u svojoj čistoj fazi je takođe teško opisati kao dovoljne performanse za katalitičke aplikacije. Za ostale primjene, slična situacija je bila velika zagonetka za istraživače. Najefikasniji je način, jer može kombinirati prednosti različitih komponenti, kombinacija dviju ima potencijalnu "hemijsku reakciju", može donijeti sinergijske efekte za mxene materijale, uzimati suštinu, idi Dross i Pomozite nastupu materijala na bazi mxena na novi nivo.

Evo, mi sustavno sažimamo strukturnu integraciju "1 + 1> 2", odnosno "XD Carbon + 2D MXENE = ∞". Prema različitim dimenzijama ugljičnog matrice, od niske dimenzije do visoke dimenzije, 0D kvantisterobilni kostur, a integracija 2D MXENE kompozitne strukture, prema različitim vrstama ugljičnog matrice i odgovarajućim različitim hibridnim metodama, rezimira se papir i uspoređuje. Drugo, odnose sa strukturama-aktivnosti XD / 2D-Carbon / MXENE heterostrukture uspoređeni su prema logici izvedbe sinteze-konstrukcije. Na osnovu vremenske trake višedimenzionalnog ugljičnog matrica i MXENE kompjura, od početnog rekombinacije od 1d CNTS-a, 2D skupštine grafena, do 3D izvedenog utovarivača ugljika, a nedavno, sidrenje 0d karbonskih kvantnih točkica, naučnici mogu jasno razumiju venu istraživanja. Iz broja objavljenih članaka nije teško vidjeti da se broj istraživačkih radova vezanih za MXENE materijale povećava iz godine u godinu, među kojima je udio istraživanja na ugljičnim kompozitima na bazi mxena također postaje veći i veći i veći i veći, i Što je još važnije, sve je veći u pogledu tipova, što je zahvalno za istraživački napredak MXENE. Na kraju je sažeti istraživački napredak ugljika sa sjedištem u mxene i budući smjer istraživanja bio je izgled.