MXENE: Cur chuige forbartha nua do raon leathan ábhar nua

Is aicme de chomhdhúile neamhorgánacha déthoiseacha é Mxene in eolaíocht na n-ábhar. Is éard atá sna hábhair seo ná cairbídí miotail trasdula, nítrídí, nó nítrídí carbóin roinnt sraitheanna adamhacha tiubh. Bhí sé le feiceáil den chéad uair i 2011 toisc go bhfuil seoltacht miotail na gcairbídí miotail trasdula ag ábhair mxene mar gheall ar an ngrúpa hiodrocsaile nó ocsaigin teirminéil ar a ndromchla. Úsáidtear é go forleathan i supercapacitors, i gcadhnraí, in ábhair cur isteach leictreamaighnéadach agus ábhair ilchodacha. Mar shampla, murab ionann agus gnáth -chadhnraí, soláthraíonn an t -ábhar níos mó bealaí do ghluaiseacht na n -ian, rud a mhéadaíonn go mór luas na gluaiseachta ian.

D'fhorbair eolaithe ábhair mxene a dhéanann foshraitheanna a shintéisiú ón uaschéim chomhfhreagrach, de ghnáth trí eilimint an phríomhghrúpa A a eitseáil go roghnach, áit a léiríonn M an miotal trasdula, is ionann x agus carbón nó nítrigin, agus is féidir le heilimint an phríomhghrúpa A alúmanam, gallium, sileacain a áireamh , agus eilimintí eile. Is iondúil go ndéanann taighdeoirí eitseáil i dtuaslagán fluairíd hidrigine uiscí (HF) chun meascán de ghrúpaí feidhmiúla fluairíde, ocsaigine agus hiodrocsaíde a dhéanamh.

Murab ionann agus dromchlaí ábhar déthoiseach eile, amhail dihalides carbóin graphene agus idirthréimhseach, is féidir grúpaí feidhmiúla a mhodhnú go ceimiceach freisin. Tá sé léirithe ag staidéir roimhe seo gur féidir le hairíonna den scoth a bheith mar thoradh ar fhoirceannadh roghnach MXENE le grúpaí dromchla éagsúla, lena n-áirítear feidhmeanna oibre iniompartha agus ferromagnetism dháthoiseach. Mar thoradh ar fheidhmiú comhfhiúsach na bhfoshraitheanna, tiocfaidh treoracha nua chun cinn maidir le dearadh réasúnach ábhar feidhmiúil déthoiseach.

Is féidir le grúpaí feidhmiúla dromchla i gcarbídí miotail trasdula déthoiseacha dul faoi éagsúlacht claochluithe ceimiceacha chun úsáid raon leathan ábhar mxene a éascú. Tá foireann taighde de cheimic, fisic, agus eolaithe nana -ábhair ó Ollscoil Chicago agus ar Argonne National Laboratory deartha agus forbartha ag conair núíosach do shintéis mxene. Suiteálann siad agus baintear grúpaí dromchla trí imoibrithe a chur in ionad agus a dhíchur i salainn neamhorgánacha leáite. D'éirigh leis an bhfoireann mxene a shintéisiú go rathúil le foircinn dromchla ocsaigine, imide, sulfair, clóirín, seiléiniam, bróimín agus tellurium le hairíonna struchtúracha agus leictreonacha uathúla, agus is féidir leis na grúpaí dromchla seo an fad interatomic a rialú sa laitíse mxene chun superconductivity a thaispeáint ag brath ar an dromchla ag brath grúpaí.