Максени — Вікіпедія

Максени (англ. MXenes) — клас двовимірних неорганічних сполук[1]. Ці матеріали складаються з декількаатомних шарів карбідів, нітридів або карбонітридів перехідних металів. Максени поєднують високу електропровідність перехідних металів (10000-1500 См/см) та гідрофільну природу через їх гідроксильні або кисневі групи на поверхні.[2][3]

Загальна формула максенів — Mn+1XnTx, де M означає перехідний метал, X означає вуглець та/або азот, а Tx означає поверхневі групи (переважно =O, -OH або -F).

Вперше описані в 2011 році, максени належать до 6-го технологічного устрою. Роботи над ними на різних етапах фінансували BASF, Arkema, Toyota, Honda та інші великі компанії[4] Ці матеріали демонструють перспективи в застосуванні енергозберігаючих матеріалів та композитів.

Отримання

[ред. | ред. код]
Поверхня максену, отриманого травленням MAX-фази Ti3AlC2 флуоридною кислотою

Прекурсором для отримання максенів можуть слугувати MAX-фази[en] — нітриди або карбіди складу Mn+1AXn (де A — Al, Si, а M — Ti, Mo, W, Nb, Zr, Hf, V, Cr, Ta, Sc). Для цього витравлюють A-складову фази.

До числа отриманих максенів належать зокрема:

2-1 Ti2C,[5] (Ti0.5,Nb0.5)2C,[5] V2C,[6] Nb2C,[6] Mo2C[7]
3-2 Ti3C2 ,[2] Ti3CN,[5] Zr3C2[8] and Hf3C2[9]
4-3 Ti4N3,[10] Nb4C3 ,[11] Ta4C3 [5]
2-1-2 Mo2TiC2,[12] Cr2TiC2,[12] Mo2ScC2[13]
2-2-3 Mo2Ti2C3[12]

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ M. Naguib, V.M. Mochalin, M.W. Barsoum, Y. Gogotsi, MXenes: A New Family of Two-Dimensional Materials, Advanced Materials 26 (7), 992—1005 (2013) (invited review). Архів оригіналу за 5 вересня 2014. Процитовано 17 вересня 2018.
  2. ↑ а б Naguib, M.; Kurtoglu, M.; Presser, V.; Lu, J.; Niu, J.; Heon, M.; Hultman, L.; Gogotsi, Y.; Barsoum, M.W. (2011). Two-Dimensional Nanocrystals Produced by Exfoliation of Ti3AlC2. Advanced Materials. 23 (37): 4248—4253. doi:10.1002/adma.201102306. PMID 21861270. Архів оригіналу за 3 лютого 2018. Процитовано 17 вересня 2018.
  3. ↑ Naguib, M.; Mochalin, V.N.; Barsoum, M.W.; Gogotsi, Y. 25th Anniversary Article: MXenes: A New Family of Two-Dimensional Materials. Advanced Materials. 26 (7): 992—1005. doi:10.1002/adma.201304138. PMID 24357390. Архів оригіналу за 12 лютого 2018. Процитовано 17 вересня 2018.
  4. ↑ Юрій Гогоці: Українські вчені за кордоном. Архів оригіналу за 18 вересня 2018. Процитовано 17 вересня 2018.
  5. ↑ а б в г Naguib, M.; Mashtalir, O.; Carle, J.; Presser, V.; Lu, J.; Gogotsi, Y.; Barsoum, M.W. Two-Dimensional Transition metal Carbides. ACS Nano. 6 (2): 1322—1331. doi:10.1021/nn204153h. Архів оригіналу за 17 травня 2017. Процитовано 2 жовтня 2018.
  6. ↑ а б Naguib, M.; Halim, J.; Lu, J.; Cook, K.M.; Hultman, L.; Gogotsi, Y.; Barsoum, M.W. New Two-dimensional Niobium and Vanadium Carbides as Promising Materials for Li-ion Batteries. Journal of the American Chemical Society. 135 (43): 15966—15969. doi:10.1021/ja405735d. PMID 24144164. Архів оригіналу за 13 травня 2017. Процитовано 2 жовтня 2018.
  7. ↑ Meshkian, R.; Näslund, L-Å.; Halim, J.; Lu, J.; Barsoum, M.W.; Rosen, J. Synthesis of two-dimensional molybdenum carbide from the gallium based atomic laminate Mo2Ga2C. Scripta Materialia. 108: 147—150. doi:10.1016/j.scriptamat.2015.07.003.
  8. ↑ Zhou, Jie. A Two-Dimensional Zirconium Carbide by Selective Etching of Al3C3 from Nanolaminated Zr3Al3C5. Angewandte Chemie. 128: 5092—5097. doi:10.1002/ange.201510432. Архів оригіналу за 17 березня 2018. Процитовано 2 жовтня 2018.
  9. ↑ Zhou, Jie; Zha, Xianhu; Zhou, Xiaobing; Chen, Fanyan; gao, guoliang; Wang, Shuwei; Shen, Cai; Chen, Tao; Zhi, Chunyi (4 квітня 2017). Synthesis and Electrochemical Properties of Two-Dimensional Hafnium Carbide. ACS Nano. doi:10.1021/acsnano.7b00030. ISSN 1936-0851.
  10. ↑ Synthesis of two-dimensional titanium nitride Ti4N3 (MXene). Архів оригіналу за 13 лютого 2020. Процитовано 22 вересня 2020.
  11. ↑ Ghidiu, M.; Naguib, M.; Shi, C.; Mashtalir, O.; Pan, L.M.; Zhang, B.; Yang, J.; Gogotsi, Y.; Billinge, S.J.L.; Barsoum, M.W. Synthesis and characterization of two-dimensional Nb4C3 (MXene). Chemical Communications. 50 (67): 9517—9520. doi:10.1039/C4CC03366C.
  12. ↑ а б в Anasori, B.; Xie, Y.; Beidaghi, M.; Lu, J.; Hosler, B.C.; Hultman, L.; Kent, P.R.C.; Gogotsi, Y.; Barsoum, M.W. Two-Dimensional, Ordered, Double Transition Metals Carbides (MXenes). ACS Nano. 9 (10): 9507—9516. doi:10.1021/acsnano.5b03591.
  13. ↑ Meshkian, Rahele; Tao, Quanzheng; Dahlqvist, Martin; Lu, Jun; Hultman, Lars; Rosen, Johanna (2017). Theoretical stability and materials synthesis of a chemically ordered MAX phase, Mo2ScAlC2, and its two-dimensional derivate Mo2ScC2 MXene. Acta Materialia. 125: 476—480. doi:10.1016/j.actamat.2016.12.008.


Матеріал Це незавершена стаття про матеріал.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Максени&oldid=41746677