使二维金属碳化物和氮化物就变得容易了

欧洲杯足球竞彩材料只有几个原子厚,也叫做二维材料,具有独特的属性没有发现散装材料和应用在能源存储、太阳能电池和水净化。最著名的一个例子的石墨烯材料,由一层碳原子。欧洲杯足球竞彩另一种类型的二维材料,称为MXenes,于2011年首次合成。由于他们的金属导电率和亲水性,2 d材料潜在的应用作为可充电电池电极,气体传感,光热光谱分析癌症治疗。欧洲杯足球竞彩

然而,只有几个过程使它们。一种新方法近日报道在《《应用化学国际版承诺要容易得多,使用更便宜的前兆,开放的范围潜在的成分和前兆。

MXenes过渡金属碳化物和氮化物,M代表金属,如钛、钒、钽、铌、钼和X是碳或氮。大约20家不同的成分进行了迄今为止与几个在路上。使他们的传统工艺包括化学腐蚀层状前体的三个元素叫马克斯化合物,在代表元素如铝、硅、锗、锡。酸性蚀刻剂含有氟化物去除一层,留下MXenes携带羟基的表面的氟化或其他团体。

尽管潜在的各种MAX前体可能被使用,直到现在只有化合物含有铝蚀刻形成MXenes已经获得成功。例如,钛铝硬质合金(Ti₃酒精度₂)是唯一的前体用于碳化钛的合成(Ti₃C₂)。但是,这前身是昂贵的,供应有限。

另一种选择是使用硅版本,Ti₃原文如此₂,这是更常见的和更便宜。然而,以前曾试图删除如果使用fluoride-based腐蚀剂不工作,因为他们未能打破强硅债券以过渡金属。现在,在费城德雷克塞尔大学的一组研究人员,其中第一MXenes合成,找到了一个解决这个问题的方法。

他们使用的知识时可以蚀刻硅硝酸等氧化剂过氧化氢,高锰酸盐与氢氟酸混合。之前的研究表明硝酸混合后用氟化氢可以腐蚀碳化硅通过帮助打破硅碳键。

在新的研究中,研究人员沉浸₃原文如此₂成氢氟酸溶液和过氧化氢。过氧化氢慢慢蚀刻硅层,两天之后,只剩下碳化钛层,剥落形成紫黑色片大约1纳米厚。

扫描电子显微镜(SEM)的图像₃原文如此₂显示密集层,在接触etchant-oxidant混合物变得宽松和开放,证实了硅的腐蚀掉。化学分析用能量色散x射线能谱(EDX)和显示很少硅薄片,再一次证明这是蚀刻。结构分析表明,钛硬质合金生产用硅前体产生相同的结构,使用铝合金前体制成。

其他氧化剂可能也会使用。使用硝酸团队初步结果显示,尽管很难控制腐蚀速率,常常导致over-etching。此外,他们也证实了高锰酸钾和过硫酸铵可以蚀刻硅。然而,他们写,所有这些研究结果只是初步和进一步优化材料和条件需要为未来的生产使用这种方法铺平了道路。欧洲杯足球竞彩

这可以打开的可能性使用硅原料用于创建新MXenes和其他二维材料之前,不能使制造过程简单。欧洲杯足球竞彩

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