30種類以上の化学量論的MXeneが既に合成されており、さらに無数の固溶体MXeneが合成されています。それぞれのMXeneは独自の光学的、電子的、物理的、化学的特性を有しており、バイオメディカルから電気化学的エネルギー貯蔵まで、ほぼあらゆる分野で利用されています。私たちの研究は、M、A、Xのあらゆる化学組成を網羅し、既存のMXene合成手法を駆使して、新たな組成や構造を含む様々なMAX相およびMXeneの合成に焦点を当てています。以下は、私たちが追求している具体的な研究分野の一部です。
1. 複数のM化学反応の使用
調整可能な特性 (M'yM”1-y)n+1XnTx を持つ MXene を生成し、これまで存在しなかった構造 (M5X4Tx) を安定化し、MXene の特性に対する化学の影響を総合的に決定します。
2. 非アルミニウムMAX相からのMXeneの合成
MXeneは、MAX相中のA元素を化学エッチングすることで合成される2D材料の一種です。10年以上前に発見されて以来、MXeneの数は大幅に増加し、多数のMnXn-1（n = 1、2、3、4、または5）、それらの固溶体（秩序型および不規則型）、そして空孔型固体が含まれるようになりました。MXeneのほとんどはアルミニウムMAX相から生成されますが、他のA元素（SiやGaなど）から生成されたMXeneもいくつか報告されています。私たちは、アルミニウム以外のMAX相に対するエッチングプロトコル（例：混酸、溶融塩など）を開発することで、利用可能なMXeneのライブラリを拡大し、新しいMXeneとその特性の研究を促進したいと考えています。
3. エッチング速度
私たちは、エッチングの速度論、エッチング化学が MXene の特性にどのように影響するか、そしてこの知識をどのように活用して MXene の合成を最適化できるかを理解しようとしています。
4. MXenesの剥離における新たなアプローチ
私たちは、MXenes の剥離の可能性を考慮したスケーラブルなプロセスを検討しています。
投稿日時: 2022年12月2日