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二维碳化物和氮化物MXenes的直接合成和化学气相沉积
作者:小柯机器人 发布时间:2023/3/29 9:35:49

美国芝加哥大学Dmitri V. Talapin团队报道了二维碳化物和氮化物MXenes的直接合成和化学气相沉积。相关研究成果于2023年3月24日发表于国际一流学术期刊《科学》。

二维过渡金属碳化物和氮化物(MXenes)是一大类积极研究的材料,用于各种应用,特别是在储能领域。MXenes通常通过蚀刻称为MAX相的层状三元化合物来合成。

研究人员通过金属和金属卤化物与石墨、甲烷或氮气的反应,展示了一种可扩展和原子经济合成MXenes的直接合成路线,包括尚未从MAX相合成的化合物。直接合成使MXene“地毯”能够化学气相沉积生长,并通过MXene“地毯”的屈曲和释放形成复杂的球晶状形态,以暴露新的表面进行进一步反应。直接合成的MXenes表现出优异的锂离子嵌入储能能力。

附:英文原文

Title: Direct synthesis and chemical vapor deposition of 2D carbide and nitride MXenes

Author: Di Wang, Chenkun Zhou, Alexander S. Filatov, Wooje Cho, Francisco Lagunas, Mingzhan Wang, Suriyanarayanan Vaikuntanathan, Chong Liu, Robert F. Klie, Dmitri V. Talapin

Issue&Volume: 2023-03-24

Abstract: Two-dimensional transition-metal carbides and nitrides (MXenes) are a large family of materials actively studied for various applications, especially in the field of energy storage. MXenes are commonly synthesized by etching the layered ternary compounds, called MAX phases. We demonstrate a direct synthetic route for scalable and atom-economic synthesis of MXenes, including compounds that have not been synthesized from MAX phases, by the reactions of metals and metal halides with graphite, methane, or nitrogen. The direct synthesis enables chemical vapor deposition growth of MXene carpets and complex spherulite-like morphologies that form through buckling and release of MXene carpet to expose fresh surface for further reaction. The directly synthesized MXenes showed excellent energy storage capacity for lithium-ion intercalation.

DOI: add9204

Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.add9204

期刊信息

Science:《科学》,创刊于1880年。隶属于美国科学促进会,最新IF:63.714
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