Mxene 2d పదార్థం
July 11, 2023
Mxene అనేది మెటీరియల్స్ సైన్స్ లో రెండు డైమెన్షనల్ అకర్బన సమ్మేళనాల తరగతి. ఈ పదార్థాలు పరివర్తన మెటల్ కార్బైడ్లు, నైట్రైడ్లు లేదా కార్బన్ నైట్రైడ్లను కలిగి ఉంటాయి. Mxene పదార్థాలు పరివర్తన మెటల్ కార్బైడ్ల యొక్క లోహ వాహకతను కలిగి ఉన్నాయని 2011 లో మొదట నివేదించబడింది ఎందుకంటే వాటి ఉపరితలాలపై హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు లేదా టెర్మినల్ ఆక్సిజన్ ఉన్నాయి.
పదనిర్మాణపరంగా, Mxene మెటల్ ఆక్సైడ్ల మధ్య స్క్విష్డ్ హైడ్రోజెల్ లాంటిది, మరియు ఇది విద్యుత్తును బాగా నిర్వహిస్తుంది, ఇది రాగి మరియు అల్యూమినియంను వైర్లలో భర్తీ చేస్తుంది, తద్వారా అయాన్లు చాలా తక్కువ ప్రతిఘటనతో కదులుతాయి.
Mxene యొక్క సాంకేతిక పురోగతి యొక్క ప్రాముఖ్యత మొబైల్ ఫోన్ల ఛార్జింగ్ సమయాన్ని తగ్గించడం మాత్రమే కాదు. పరిశోధనా ప్రాజెక్టుకు బాధ్యత వహిస్తున్న ప్రొఫెసర్ గావో గువోకి, Mxene యొక్క నిజ జీవిత అనువర్తనం ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు కూడా విస్తరించవచ్చని మరియు అటువంటి వాహనాల ప్రజాదరణను ప్రోత్సహిస్తుందని అభిప్రాయపడ్డారు.
HF ఎచింగ్ తయారుచేసిన సింథటిక్ Mxene కు అకార్డియన్ లాంటి పదనిర్మాణ శాస్త్రం ఉంది, అవి బహుళ-లేయర్డ్ Mxene (ML-MXENE), లేదా 5 పొరలను సన్నని పొర Mxene (FL-MXENE) అని పిలుస్తారు. Mxene యొక్క ఉపరితలం ఫంక్షనల్ సమూహాలకు జతచేయబడుతుంది కాబట్టి, MN+1XNTX (ఇక్కడ t అనేది ఫంక్షనల్ గ్రూప్, O, F, OH) సాధారణ మార్గంలో పేరు పెట్టవచ్చు.
గరిష్ట దశను చెక్కడం ద్వారా Mxene ను తయారు చేయవచ్చు, ఇది సాధారణంగా ఫ్లోరైడ్ అయాన్లైన హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం (HF), అమ్మోనియం హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ (NH4HF2) లేదా హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl) ను లిథియం ఫ్లోరైడ్ (LIF) మిశ్రమంతో కలిగి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఒక HF సజల ద్రావణంలో గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద Ti3Alc2 ను ఎచింగ్ చేయడం ఒక అణువు (AL) ను ఎంపిక చేస్తుంది, అయితే కార్బైడ్ పొర యొక్క ఉపరితలం టెర్మినల్ O, OH మరియు/లేదా F అణువులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
Ti4n3 సంశ్లేషణ చేయబడినట్లు నివేదించబడిన ఏకైక Mxene నైట్రైడ్ పదార్థం, మరియు ఇది Mxene కార్బైడ్ పదార్థం నుండి వేరే తయారీ పద్ధతిని కలిగి ఉంది. TI4N3 ను సంశ్లేషణ చేయడానికి, గరిష్ట దశ Ti4aln3 మరియు యూటెక్టిక్ ఫ్లోరైడ్లు (లిథియం ఫ్లోరైడ్, సోడియం ఫ్లోరైడ్, పొటాషియం ఫ్లోరైడ్) అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చికిత్స చేయాల్సిన అవసరం ఉంది. ఈ పద్ధతి అల్యూమినియంను క్షీణింపజేస్తుంది, TI4N3 యొక్క బహుళ పొరలను వదిలి, ఆపై టెట్రాబ్యూటిలామోనియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణంలో అల్ట్రాసౌండ్లో మునిగి, సింగిల్ లేదా సన్నని పొరలుగా (కొన్ని పొరలు) విభజించవచ్చు.