Mxenes ที่ชายแดนของโลกวัสดุ 2D

Yury Gogotsi ภาควิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุและสถาบันนาโน Drexel Drexel, Drexel University, Philadelphia, PA 19104, สหรัฐอเมริกาอีเมล: gogotsi@drexel.edu

บทคัดย่อ: ตระกูลของการเปลี่ยนผ่านโลหะ 2D คาร์ไบด์และไนไตรด์ (MXENES) ได้ขยายตัวอย่างรวดเร็วนับตั้งแต่การค้นพบ TI3C2 ในปี 2554 [1] มีการสังเคราะห์ MXEnes ที่แตกต่างกันประมาณ 30 ตัวและโครงสร้างและคุณสมบัติของ MXEnes อื่น ๆ อีกมากมายได้รับการคาดการณ์โดยใช้การคำนวณทฤษฎีความหนาแน่น (DFT) [2] ยิ่งไปกว่านั้นความพร้อมใช้งานของโซลูชันที่เป็นของแข็งบนไซต์ M และ X การควบคุมการยุติพื้นผิวและการค้นพบ MXENES Double-M MXENES ที่สั่งซื้อ (เช่น MO2TIC2) เสนอศักยภาพในการสังเคราะห์โครงสร้างใหม่หลายสิบโครงสร้างที่แตกต่างกัน งานนำเสนอนี้จะอธิบายถึงความทันสมัยในการสังเคราะห์ MXEnes การแยกออกเป็นสะเก็ด 2D ชั้นเดียวและการประกอบลงในภาพยนตร์และโครงสร้าง 3 มิติรวมถึงคุณสมบัติของพวกเขาจะถูกกล่าวถึง ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างการสังเคราะห์ของ MXENES จะได้รับการแก้ไขในตัวอย่างของ TI3C2 และ MXENES ที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ เคมีอเนกประสงค์ของตระกูล MXENE ทำให้คุณสมบัติของพวกเขาปรับได้สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย [3] ออกซิเจนหรือไฮดรอกซิล- สิ้นสุด menes เช่น TI3C2O2 ได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีชั้นโลหะทรานซิชันที่มีความสามารถรีดอกซ์บนพื้นผิวและนำเสนอการผสมผสานของการนำไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์สูงกับความชอบน้ำเช่นเดียวกับการขนส่งไอออนิกอย่างรวดเร็ว [4] สิ่งนี้ในบรรดาคุณสมบัติที่ได้เปรียบอื่น ๆ ทำให้ครอบครัววัสดุมีแนวโน้มผู้สมัครสำหรับการจัดเก็บพลังงานและการใช้งานทางเคมีไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง [5] แต่การใช้งานในพลาสโมนิกส์, electrocatalysis, biosensors, การทำให้บริสุทธิ์/การแยกเกลือออกจากน้ำและสาขาอื่น ๆ น่าตื่นเต้นพอ ๆ กัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าและการใช้งานเสาอากาศของ MXENES จะได้รับการแก้ไข

ข้อมูลอ้างอิง: [1] M. Naguib, et al., นาโนผลึกสองมิติที่ผลิตโดยการขัดผิวของ Ti3ALC2, วัสดุขั้นสูง, 23, 4248 (2011) [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, การสังเคราะห์ topochemical ของวัสดุ 2D, ความคิดเห็นของสมาคมเคมี, 47 (23) 8744 - 8765 (2018) [3] B. Anasori, M. Lukatskaya, Y. Gogotsi, คาร์ไบด์โลหะ 2D และไนไตรด์ (MXENES) สำหรับการจัดเก็บพลังงาน, วัสดุทบทวนธรรมชาติ, 2, 16098 (2017) [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogotsi, คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และแสงของคาร์ไบด์โลหะทรานซิชัน 2D และไนไตรด์ (MXENES), วัสดุขั้นสูง, 30 (52) 1804779 (2018) [5] X. Wang, et al, solvents` มีอิทธิพลต่อการจัดเก็บประจุในไทเทเนียมคาร์ไบด์ MXENE, พลังงานธรรมชาติ, 4, 241–248 (2019) ชีวประวัติ: Dr. Yury Gogotsi เป็นศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยที่โดดเด่นและ Charles T. และ Ruth M. Bach ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมที่ Drexel University นอกจากนี้เขายังทำหน้าที่เป็นผู้อำนวยการสถาบัน AJ Drexel Nanomaterials เขาได้รับ MS (1984) และ PhD (1986) จาก Kiev Polytechnic และปริญญา DSC จาก Ukrainian Academy of Sciences ในปี 1995 กลุ่มวิจัยของเขาทำงานกับคาร์ไบด์ 2D, คาร์บอนนาโนโครงสร้างและวัสดุนาโนอื่น ๆ สำหรับพลังงานน้ำและการใช้งานทางชีวภาพ เขาได้รับการยอมรับว่าเป็นนักวิจัยที่ได้รับการอ้างถึงสูงและได้รับเกียรติจาก Thomson Reuters/Clarivate Analytics (H-index เกิน 100) เขาได้รับรางวัลมากมายสำหรับการวิจัยของเขารวมถึงรางวัลสมาคมคาร์บอนยุโรปรางวัลเอส. โอมิยะรางวัลจากสมาคมการวิจัยวัสดุระหว่างประเทศ, รางวัลนาโนพลังงานจากเอลส์เวียร์, รางวัลนาโนเทคโนโลยีนานาชาติ (Rusnanoprize), R&D 100 รางวัลจากนิตยสาร R&D (สองครั้ง) . เขาได้รับเลือกเป็นเพื่อนของสมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ (AAAs), สมาคมวิจัยวัสดุ, สมาคมเซรามิกอเมริกัน, สมาคมเคมีไฟฟ้า, สมาคมระหว่างประเทศของเคมีไฟฟ้า, ราชสมาคมเคมี, นาโนเมตสังคมเช่นเดียวกับนักวิชาการของโลก Academy of Ceramics และเพื่อนของ European Academy of Sciences นอกจากนี้เขายังทำหน้าที่ในคณะกรรมการ MRS และทำหน้าที่เป็นบรรณาธิการร่วมของ ACS Nano