Prog. Mater. SCI. (Yen: 48.165) | 2D Mxene lan Karbon

Pentinge karbon, salah sawijining unsur sing paling penting ing urip, yaiku nyata-nyata. Wiwit jaman Paleolitik, manungsa wis nyoba nggunakake karbon kanggo nyukupi kebutuhan sing paling dhasar. Dina iki, para ilmuwan wis sukses nggawe bahan karbon kanthi lengkap, saka titik-titik karbon karbon kanthi lengkap, 1d karbon nanotubes utawa band, graphene, graphene lan karbon 3D, lan uga digunakake ing pirang-pirang lapangan. Mula, bahan karbon uga duwe peran penting banget ing donya sing kita manggon, ngladeni gesang kita. Kauntungan biaya sing ora cocog ndadekake pionir lan pimpinan ing pirang-pirang lapangan aplikasi, lan bisa uga digabung karo bahan liyane supaya bisa duwe kinerja sing luwih apik ing sawetara wilayah tartamtu.

Wiwit panemuan graphene 2D, akeh bahan 2D sing wis diteliti kanthi akeh, kayata pelindung logam, utamane kalebu karbid logam, lan nitrida bor nitride, 2D mof, fosfone, Germane, lan sapiturute sanajan bahan 2D iki duwe struktur 2D sing umum, sifat fisik lan kimia spesifik gumantung karo komposisi kimia, sing uga menehi kulawarga material saka macem-macem aplikasi. Antarane, logam transisi lapis karbohidrat minangka bintang paling apik ing dekade kepungkur, sing diarani Mxene, amarga sifat-sifat-sifat sing ana ing lingkungan, kayata -Oh lan = O, Hidrofilisitas lan elektronekatifikasi permukaan lan ciri khas sing lengkap. Wiwit iki wis disintesis ing taun 2011, wis dadi topik riset sing panas kanggo para peneliti ing saindenging jagad, amarga kita ngerti manawa sifat 2D nuduhake sifat-bahan-bahan sing nandur, semikone, saengga panemuan Mxene yaiku esuke Sistem. Ora mung kuwi, dibandhingake karo komponen winasan loro-dimensi liyane, Mxene duwe bhinéka sing sugih adhedhasar lapisan atom sing beda, thanks kanggo pesawat kanthi logam utawa logam, saka M2X, nganti M3X2, kanggo M4X3 lan Paling anyar M5X4, sing nggawa luwih saka 100 komponen kemungkinan ing sistem materi mxene. Iki ora cocog karo bahan liyane nganti saiki. Sing luwih penting, miturut kahanan etching sing beda lan metode fase sing beda-beda, pirang-pirang klompok fungsi ing permukaan Mxene bisa diatur miturut skenario aplikasi sing paling disenengi Waca rangkeng-. Wangga Van Der meksa antarane lapisan Mxene bisa diatasi kanthi bantuan lapangan ultrasonik sing gampang, ditambah karo solusi elektronasik ing antarane lapisan mxena sing nyebar, lan bahan membran komposit kanthi ultra -Flexibility lan konduktivitas sing paling dhuwur bisa dipikolehi kanthi ekstraksi lan filtrasi sing gampang. Amarga alam sing komprehensif sing apik iki, 2D Mxene minangka blok blok serbaguna karo aplikasi sing dadi aplikasi panemuan saka panyimpenan energi awal kanggo katalisis, sensasi selarat, perawatan banyu lan biomedikine.

Ana rong sisih menyang kabeh, sanajan bahan Mxene duwe akeh kaluwihan kaya ing ndhuwur, nanging kerugian ing lapangan aplikasi tartamtu kita kudu ngadhepi. Kanggo aplikasi panyimpenan energi, konduktivitas listrik sing dhuwur lan kekuatan kimia bisa nyimpen jumlah biaya kanthi prilaku pseudocapacitance. Nanging, kinerja elektrokimia sing nyata saka bahan elektroda berbasis Mxene gumantung ing sifat surving sing dikontrol dening kahanan sintesis, lan asring ngunjungi fenomena sing tumpukan sing serius lan asring ngisi siklus jangka. Apik banget karo prilaku Ion sing beda. Lan wektu bobot molekul sing luwih dhuwur biasane ora duwe kapasitas teori teori teori. Mxene ing phase murni uga angel diterangake minangka kinerja sing cukup kanggo aplikasi katalitik. Kanggo aplikasi liyane, kahanan sing padha wis teka-teki utama kanggo para peneliti. Ing kene, komposit, minangka cara sing paling efektif, amarga bisa nggabungake kaluwihan komponen sing beda, kombinasi loro kasebut duwe efek sinerter ", bisa nggawa efek sinerter kanggo bahan Mxene, lan Bantuan kanggo kinerja bahan berbasis Mxene menyang tingkat anyar.

Ing kene, kita sacara sistematis ngringkes integrasi struktural "1 + 1> 2", yaiku, "XD Carbon + 2D Mxene = ∞". Miturut dimensi matriks karbon sing beda, saka ukuran murah kanggo ukuran dhuwur, 0d kuantum tengkorak karbon, lan integrasi macem-macem jinis karbon matriks, lan liya-beda cara hibrida sing beda-beda, kertas nyingkirake lan mbandhingake. Kapindho, hubungan kegiatan struktur saka XD / 2D-CARBON / MXEene Heterostructure dibandhingake karo logika-struktur-struktur-struktur-struktur. Adhedhasar wektu statrik matriks matriks lan komplek mxene, saka wiwitan 1d Majelis, nganti 3D Dots 3D sing asale, lan luwih akeh, ilmuwan kuantum, ilmuwan kanthi jelas ngerti vena eksplorasi. Saka nomer sing diterbitake, ora angel kanggo ndeleng manawa jumlah kertas riset sing ana gandhengane karo Mxene Bahan-bahan Mxene tambah taun ing komposit karbon adhedhasar Mxene uga luwih dhuwur, lan Sing luwih penting, luwih akeh lan luwih akeh babagan jinis-jinis, sing nggumunake kanggo kemajuan riset Mxene. Pungkasane, riset riset saka komposan karbon berbasis Mxene diringkesake lan arah riset sing bakal diajeni.