发布网友 发布时间:2024-10-21 15:08
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今日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所的黄庆研究员与被誉为“Mxene之父”的美国德雷克塞尔大学Yury Gogotsi 教授在Science杂志上联合发表了突破性研究成果。他们开发了一种创新的结构设计协议,针对层状碳化物(MAX相)及其二维衍生物MXenes,通过化学剪刀和插入剂的巧妙运用,实现了非范德华结构的挑战性改造。这一协议通过四个步骤(图1A)重塑了MAX相的元素组成和MXenes的端口结构,使得MAX相能够直接在熔盐中剥离成薄片,进而生成了二维金属插层的碳化物材料,为能源、印刷电子等领域带来革新可能。
图1. 化学剪刀引导的MAX相和MXene结构编辑路径
图2. MAX相结构的转变
图3. 从MAX相到MXene的转化
通过这项技术,MAX相和MXenes的结构和组成设计得到了前所未有的扩展,常规元素的掺入成为可能,而且MXenes的端口可进行调节。这种金属插层2D碳化物的独特结构,结合MAX相和MXenes的特性,为各种应用提供了新的可能性。未来,研究团队将继续探索这些2D和3D材料的单层或多层分层,以充分利用它们在能源、电子等领域的潜力。
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