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研究人员发现了二维过渡金属碳化物和碳氮化物的新化学

信息来源:星火计划 发布时间:【2020-08-16 】 点击次数:
密苏里科技大学的研究人员称,一项关于二维材料基本化学的新发现称为MXenes,将改变研究人员与它们的合作方式,并开拓新的应用领域。
 
MXenes是构成二维导电材料最大系列之一的陶瓷。它们的导电性使其成为用于储能,传感和光电的候选材料。根据纳米科学信息门户网站Nanowerk的说法,使MXene如此有趣的是,这种材料可以想象成由数百万种可能的过渡金属(如钼或钛),碳和氮的排列组成。
 
迄今为止,在这些无数的潜在安排中,仅合成了几十个。密苏里州科学与技术学院化学副教授Vadym Mochalin博士说,这在很大程度上是由于缺乏对材料的化学性质的了解而限制了MXene合成方法的数量。
 
Mochalin和密苏里州科学技术大学Mochalin小组的化学博士生Huang Shuhanhan是第一个记录MXenes在水环境中反应的气体产物的人。
 
Mochalin说:“我们的实验结果开辟了二维过渡金属碳化物和碳氮化物化学的新领域。” “通过显示MXenes的化学性质与其本体类似物之间的显着不同,我们为研究人员提供了重要信息,他们现在将以不同的方式设计其MXene的合成,存储和加工策略。”
 
摩卡林说,了解MXene与水的相互作用是其基本化学性质之一。他补充说,重要的是要了解应用,特别是在催化和感测材料将暴露于环境的地方。
 
黄说:“无机化学教科书指出,过渡金属碳化物可以在环境条件下不发生反应地维持与水以及酸或碱水溶液的接触,并且通常是化学稳定材料的良好实例-散装碳化物仍然适用。” 。“但是自从MXenes在2011年问世以来,研究人员对这些碳化物的二维形式应用了相同的假设,我们现在知道这不再成立。”
 
研究人员首次使用拉曼光谱和气相色谱法分析了MXene与水反应生成的气体的成分。他们的发现发表在ACS Nano杂志上,其标题为“具有气体分析的二维过渡金属碳化物和碳氮化物(MXenes)的理解化学”。

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