合肥物質(zhì)院固體所在無缺陷少層MXene合成制備方面取得新進展

2023-08-25 14:17:14來源：合肥物質(zhì)院固體所閱讀量：71 評論

導(dǎo)讀：二維MXene材料由于具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，在能量存儲和轉(zhuǎn)化、電磁屏蔽、傳感等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

　　【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院固體所功能材料物理與器件研究部在無缺陷少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene的合成制備及物理化學(xué)性質(zhì)研究方面取得新進展。相關(guān)成果以“Defect-Free Few-Layer M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene Nanosheets: Synthesis, Characterization, and Physicochemical Properties”為題發(fā)表在國際期刊Advanced Science (Adv. Sci, 2302882 (2023))上。注冊儀表網(wǎng)，馬上發(fā)布/獲取信息

　　二維MXene材料由于具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，在能量存儲和轉(zhuǎn)化、電磁屏蔽、傳感等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。其中，M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene因其更大層間距、豐富價態(tài)、高穩(wěn)定性等特點成為目前MXene材料的研究熱點。然而，由于該類少層材料合成較為困難，如前驅(qū)體難以獲得純相、多層難以充分刻蝕、插層劑和剝離工藝要求較高等，所以至今對少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene的研究仍然極少。

　　鑒于此，研究團隊在前期多層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene工作(Chemical Engineering Journal, 373, 203-212 (2019)；Journal of Materials Chemistry A, 7(5), 2291-2300 (2019)；Nanoscale, 12(2), 1144-1154 (2020)；Inorganic Chemistry, 59(5), 3239-3248 (2020)；Applied Surface Science, 599, 153910 (2022))的基礎(chǔ)上，提出全新優(yōu)化合成策略(圖1)，并成功獲得無缺陷少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene納米片(圖2)。進一步地，研究團隊通過真空抽濾少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene墨水，獲得了相應(yīng)自支撐膜(圖3)，并發(fā)現(xiàn)其高導(dǎo)電性、高穩(wěn)定性和親水性等特點。該工作將為其它無缺陷少層MXene的合成制備提供指導(dǎo)和借鑒。

　　上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院院長基金的資助。

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