MAX フェーズと MXene の合成

30 を超える化学量論的 MXene がすでに合成されており、さらに無数の固溶体 MXene が合成されています。各 MXene は独自の光学的、電子的、物理的、化学的特性を備えており、生物医学から電気化学的エネルギー貯蔵まで、ほぼすべての分野で使用されています。私たちの研究は、すべての M、A、および X 化学にまたがる、すべての既知の MXene 合成アプローチを使用した、新しい組成と構造を含む、さまざまな MAX 相と 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特定の方向性の一部です。

1. 複数の M ケミストリーの使用
調整可能な特性 (M'yM”1-y)n+1XnTx を備えた MXene を生成し、これまでに存在しなかった構造 (M5X4Tx) を安​​定化させ、一般に MXene 特性に対する化学の影響を決定します。

2. 非アルミニウム MAX 相からの MXene の合成
MXene は、MAX フェーズでの A 要素の化学エッチングによって合成される 2D マテリアルのクラスです。10 年以上前の発見以来、個別の 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 (規則性および無秩序性)、および空孔固体が含まれるようになりました。ほとんどの MXene 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 の報告もいくつかあります。私たちは、新しい MXene とその特性の研究を容易にする他の非アルミニウム MAX 相のエッチング プロトコル (混合酸、溶融塩など) を開発することにより、利用可能な MXene のライブラリを拡張することを目指しています。

3. エッチング速度論
私たちは、エッチングの反応速度、エッチングの化学反応が MXene の特性にどのような影響を与えるか、そしてこの知識をどのように使用して 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. MXene の層間剥離における新しいアプローチ
私たちは、MXenes の層間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。