Mxenes на кордоні 2D світу матеріалів

Департамент матеріалознавства та інженерії Юрі Гогосі, а також інститут наноматеріалів AJ Drexel, Дрексельський університет, Філадельфія, Пенсільванія, 19104, США Електронна пошта: gogotsi@drexel.edu

Анотація: Сімейство 2D карбідів та нітридів перехідного металу (MXENES) швидко розширюється з моменту відкриття TI3C2 у 2011 році [1]. Приблизно 30 різних MXENES було синтезовано, а структура та властивості численних інших MXENES були передбачені за допомогою обчислень функціональної теорії щільності (DFT) [2]. Більше того, наявність суцільних розчинів на сайтах m і x, контроль поверхневих закінчення та виявлення впорядкованих MXENES (наприклад, Mo2tic2) пропонують потенціал для синтезу десятків нових різних структур. Ця презентація описує найсучасніші в синтезі Mxenes. Розшарування в одношарові 2D пластівці та збір у плівках та 3D-структури, а також їх властивості будуть обговорені. Синтез-структурні відносини MXENES будуть розглянуті на прикладі TI3C2 та нещодавно розроблених MXENES. Універсальна хімія сімейства MXENE робить їх властивості, які налаштовуються на велику різноманітність застосувань [3]. Показано, що кисневі або гідроксильні, такі як TI3C2O2, мають окислювально-відновлювальні шари перехідних металів на поверхні та пропонують комбінацію високої електронної провідності з гідрофільністю, а також швидкого іонного транспорту [4]. Це, серед багатьох інших вигідних властивостей, робить матеріальну сім'ю, що обіцяють кандидатів для зберігання енергії та пов'язаних з ними електрохімічних застосувань [5], але застосування в плазмоніці, електрокаталізі, біосенсорах, очищенням/опрісненням та іншими полями є однаково захоплюючими. Зокрема, будуть розглянуті електромагнітні екранування та антени MXENES

Список літератури: [1] М. Нагуб та ін., Двовимірні нанокристали, що виробляються відлущуванням Ti3alc2, передових матеріалів, 23, 4248 (2011). [2] X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Топохімічний синтез 2D матеріалів, огляди хімічного товариства, 47 (23) 8744 - 8765 (2018). [3] Б. Анасорі, М. Лукацкая, Ю. Гогоці, 2D металеві карбіди та нітриди (MXENES) для зберігання енергії, Матеріали оглядів природи, 2, 16098 (2017). [4] K. Hantanasirisakul, Y. Gogoti, електронні та оптичні властивості 2D карбідів та нітридів перехідного металу (MXENES), Advanced Materials, 30 (52) 1804779 (2018). [5] X. Wang та ін., Вплив Solvents на зберігання заряду в карбіді титану MXENE, Nature Energy, 4, 241–248 (2019). Біографія: Доктор Юрі Гогосі - видатний професор університету та Чарльз Т. та Рут М. Бах професор матеріалознавства та інженерії в університеті Дрекселя. Він також виконує функції директора Інституту наноматеріалів AJ Drexel. У 199 Він визнаний високо цитованим дослідником та лауреатом цитат Thomson Reuters/Clarivate Analytics (H-індекс, що перевищує 100). Він отримав численні нагороди за свої дослідження, включаючи премію Європейської вуглецевої асоціації, премію С. Сомія від Міжнародного союзу дослідницьких товариств матеріалів, премія Nano Energy від Elsevier, Міжнародна премія Nanotechnology (RusnanoPrize), R&D 100 з журналу R&D (двічі) . Він був обраний науковим співробітником Американської асоціації просування науки (AAAS), Товариство досліджень матеріалів, Американське керамічне товариство, Електрохімічне товариство, Міжнародне товариство електрохімії, Королівське хімічне товариство, Наносматське товариство, а також академік світу Академія кераміки та науковий співробітник Європейської академії наук. Він також працював у Раді директорів місіс і виконує обов'язки асоційованого редактора ACS Nano