فازهای MAX و سنتز MXenes

بیش از 30 MXene استوکیومتری تاکنون سنتز شده‌اند، به همراه تعداد بی‌شماری MXene محلول جامد دیگر. هر MXene خواص نوری، الکترونیکی، فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی دارد که منجر به استفاده از آنها تقریباً در هر زمینه‌ای، از زیست‌پزشکی گرفته تا ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی، می‌شود. کار ما بر سنتز فازها و MXene های مختلف MAX، از جمله ترکیبات و ساختارهای جدید، با در نظر گرفتن تمام شیمی‌های M، A و X و با استفاده از تمام رویکردهای شناخته شده سنتز MXene متمرکز است. در ادامه برخی از جهت‌گیری‌های خاصی که ما دنبال می‌کنیم، آمده است:

۱. استفاده از چندین شیمی M
برای تولید MXenes با خواص قابل تنظیم (M'yM”1-y)n+1XnTx، برای تثبیت ساختارهایی که قبلاً هرگز وجود نداشته‌اند (M5X4Tx)، و به طور کلی تعیین تأثیر شیمی بر خواص MXene.

۲. سنتز MXenes از فازهای MAX غیر آلومینیومی
MXeneها دسته‌ای از مواد دوبعدی هستند که با حکاکی شیمیایی عنصر A در فازهای MAX سنتز می‌شوند. از زمان کشف آنها بیش از 10 سال پیش، تعداد MXeneهای مجزا به طور قابل توجهی افزایش یافته است و شامل MnXn-1های متعدد (n = 1،2،3،4 یا 5)، محلول‌های جامد آنها (مرتب و نامنظم) و جامدات جای خالی می‌شود. اکثر MXeneها از فازهای MAX آلومینیوم تولید می‌شوند، اگرچه گزارش‌های کمی از MXeneهای تولید شده از سایر عناصر A (به عنوان مثال، Si و Ga) وجود دارد. ما به دنبال گسترش کتابخانه MXeneهای قابل دسترس با توسعه پروتکل‌های حکاکی (به عنوان مثال، اسید مخلوط، نمک مذاب و غیره) برای سایر فازهای MAX غیر آلومینیومی هستیم که مطالعه MXeneهای جدید و خواص آنها را تسهیل می‌کند.

۳. سینتیک اچینگ
ما در تلاشیم تا سینتیک اچینگ، چگونگی تأثیر شیمی اچینگ بر خواص MXene و نحوه استفاده از این دانش برای بهینه‌سازی سنتز MXenes را درک کنیم.

۴. رویکردهای جدید در لایه لایه شدن MXenes
ما در حال بررسی فرآیندهای مقیاس‌پذیری هستیم که امکان لایه‌لایه شدن MXenes را فراهم می‌کنند.