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二维材料Fronrier
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二维纳米材料表面具有非常高的活性,有利于电化学能量存储和催化的研究,比如超级电容器和析氢反应等。MXene作为一个二维纳米材料的大家族,种类繁多,通过调节其结构、组成和表面官能团等可以获得具有不同性能的二维纳米材料。MXene用通式Mn+1XnTx表示,是通过选择性刻蚀Mn+1AXn(n = 1−3)中的A层得到的,其中M代表几种过渡金属,A代表13或14族的元素,X代表碳或者氮,T代表表面官能团,一般为O、OH和F。由于这些官能团主要来源于刻蚀剂,很难控制他们的组成,所以现有的通过调节MXene表面官能团的研究并没有得到太大的关注。但是,现有的理论预测含氧基团有利于提高材料的能量存储和催化性能。所以采取措施使得MXene表面官能团全部是氧基团是很有意义的,MXene的氧化行为和降解机制是需要探索的基本问题。瑞典林雪平大学的Per O. Å. Persson教授等近日报道了一种使MXene表面含氧官能团达到最大饱和程度的方法。该研究成果以” How Much Oxygen Can a MXene Surface Take Before It Breaks” 为题发表在《先进功能材料》上(见文后原文链接)。【图文解析】图1. 暴露于2 mbar 氧气中0.5小时后,从1到3 片Ti3C2Tx堆叠的单个薄片上得到的平面HRTEM图像。
图2. 暴露在2 mbar 氧气中0.5小时后的Ti3C2Tx薄片C-K和O-K边缘的EELS谱图。在室温至450℃条件下,通过EELS定量分析得到的C/Ti/O数据。
来源:高分子科学前沿
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