研究透视：中科院宁波材料所黄庆Science-插层层状材料 | MXene

 

今日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所Haoming Ding，黄庆Qing Huang等，在Science上发文，报道了层状碳化物（MAX 相）及其2D衍生物（MXenes）的结构编辑方案。
 

在能隙开放Gap-opening和物质嵌入阶段species-intercalating，分别由化学剪和嵌入剂介导，这创造了一大类具有非常规元素和结构的MAX相，以及具有多功能末端的Mxenes。用金属剪刀去除Mxenes终端，然后用原子插层缝合二维2D碳化物纳米片，从而重构MAX相和一系列金属插层二维2D碳化物，这两者，有望推动从能源电子到印刷电子领域的不断进步。

Chemical scissor–mediated structural editing of layered transition metal carbides。

化学剪刀介导的层状过渡金属碳化物的结构编辑。

图1 化学剪介导的MAX和MXene结构编辑方案。

图2  MAX相之间的转换。

图3. MAX相转换到MXene。

图4. 从MXenes重构MAX相。

 

层状金属碳化物和氮化物，广泛地称为MXene材料，主要是基于光刻Mn+1AXn (MAX) 三元层状化合物的A组分而制备得到的。

 

该项研究，开发了通过一系列拓扑定向转变为化学改变MAX相的制备方法，实现了能隙打开和原子种类交换。这拓宽了MAX材料家族，使其能够包含非常规元素，而这些元素又可用于制造更多的新MXene材料。