فازهای MAX و سنتز MXenes

بیش از 30 MXen های استوکیومتری با تعداد بی شماری MXen های محلول جامد دیگر سنتز شده اند. هر MXene دارای خواص نوری، الکترونیکی، فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فردی است که منجر به استفاده از آن‌ها در تقریباً در هر زمینه‌ای، از زیست‌پزشکی گرفته تا ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی می‌شود. کار ما بر سنتز فازهای MAX و MXene های مختلف، از جمله ترکیبات و ساختارهای جدید، شامل تمام شیمی های M، A و X، و از طریق استفاده از تمام روش های سنتز MXene، متمرکز است. در زیر برخی از جهت گیری های خاصی که ما دنبال می کنیم آورده شده است:

1. استفاده از چندین M-شیمی
برای تولید MXene با خواص قابل تنظیم (M'yM"1-y)n+1XnTx، برای تثبیت ساختارهایی که قبلا هرگز وجود نداشته اند (M5X4Tx)، و به طور کلی تأثیر شیمی بر خواص MXene را تعیین می کند.

2. سنتز MXenها از فازهای MAX غیر آلومینیومی
MXen ها دسته ای از مواد دو بعدی هستند که با اچ شیمیایی عنصر A در فازهای MAX سنتز می شوند. از زمان کشف آنها در بیش از 10 سال پیش، تعداد MXen های متمایز به طور قابل توجهی افزایش یافته است و شامل MnXn-1 متعدد (n = 1،2،3،4، یا 5)، محلول های جامد آنها (مرتب و بی نظم)، و جامدات خالی است. بیشتر MXen ها از فازهای MAX آلومینیومی تولید می شوند، اگرچه گزارش های کمی از MXen های تولید شده از سایر عناصر A (مانند Si و Ga) وجود دارد. ما با توسعه پروتکل‌های اچینگ (مانند اسید مخلوط، نمک مذاب و غیره) برای سایر فازهای MAX غیر آلومینیومی که مطالعه MXen‌های جدید و خواص آنها را تسهیل می‌کند، به دنبال گسترش کتابخانه MXen‌های قابل دسترس هستیم.

3. سینتیک اچینگ
ما در تلاش هستیم تا سینتیک اچینگ را درک کنیم، چگونه شیمی اچ بر خواص MXene تأثیر می گذارد و چگونه می توانیم از این دانش برای بهینه سازی سنتز MXene استفاده کنیم.

4. رویکردهای جدید در لایه بندی MXenes
ما در حال بررسی فرآیندهای مقیاس پذیر هستیم که امکان لایه برداری MXenes را فراهم می کند.