合肥物質院固體所在無缺陷少層MXene合成制備方面取得新進展

　　【儀表網 研發快訊】近期，中國科學院合肥物質院固體所功能材料物理與器件研究部在無缺陷少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene的合成制備及物理化學性質研究方面取得新進展。相關成果以“Defect-Free Few-Layer M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene Nanosheets: Synthesis, Characterization, and Physicochemical Properties”為題發表在國際期刊Advanced Science (Adv. Sci, 2302882 (2023))上。注冊儀表網，馬上發布/獲取信息
 

　　二維MXene材料由于具有優異的物理和化學性質，在能量存儲和轉化、電磁屏蔽、傳感等領域展現出巨大的應用潛力。其中，M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene因其更大層間距、豐富價態、高穩定性等特點成為目前MXene材料的研究熱點。然而，由于該類少層材料合成較為困難，如前驅體難以獲得純相、多層難以充分刻蝕、插層劑和剝離工藝要求較高等，所以至今對少層M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene的研究仍然極少。
 

　　鑒于此，研究團隊在前期多層M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene工作(Chemical Engineering Journal, 373, 203-212 (2019)；Journal of Materials Chemistry A, 7(5), 2291-2300 (2019)；Nanoscale, 12(2), 1144-1154 (2020)；Inorganic Chemistry, 59(5), 3239-3248 (2020)；Applied Surface Science, 599, 153910 (2022))的基礎上，提出全新優化合成策略(圖1)，并成功獲得無缺陷少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene納米片(圖2)。進一步地，研究團隊通過真空抽濾少層M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene墨水，獲得了相應自支撐膜(圖3)，并發現其高導電性、高穩定性和親水性等特點。該工作將為其它無缺陷少層MXene的合成制備提供指導和借鑒。
 

　　上述研究工作得到了國家自然科學基金、安徽省自然科學基金、中國科學院合肥物質院院長基金的資助。