冯爱虎
,
周爱国
,
李正阳
,
张恒
,
孙丹丹
硅酸盐通报
为了验证是否可以利用氢氟酸刻蚀Cr2AlC制备二维晶体MXene,本文采用气氛保护管式炉,在不同合成温度、保温时间及配比条件下制备出Cr2AlC样品,通过XRD图谱分析找出最佳原料配比为Cr∶ Al∶C =2∶ 1.1∶1,合成温度为1400℃,保温时间为1h.然后在此工艺条件下,制备疏松的样品,并用砂纸打磨去掉含有较多杂质的表层,然后把样品粉磨成大小不同的颗粒.这些颗粒放入氢氟酸中处理,将真空干燥后的反应产物进行XRD分析,结果表明Cr2AlC样品颗粒越小,反应时间越长,反应温度越高,HF酸浓度越高,Cr2AlC越容易被腐蚀,但是反应产物中均不存在二维晶体MXene,证明利用HF酸刻蚀Cr2 AlC制备二维晶体MXene的方法不可行.
关键词:
Cr2AlC陶瓷
,
无压合成
,
腐蚀性
,
MXene
刘凡凡
,
周爱国
,
王李波
,
李赛赛
,
李正阳
人工晶体学报
以Ti2AlC为原料,采用浓度为10％、20％、40％的氢氟酸酸刻蚀Ti2 AlC粉体,制备出具有类石墨烯结构的二维碳化晶体Ti2C.40％氢氟酸对细度为500目的Ti2 AlC进行刻蚀,0.5h后,试样的主晶相已为Ti2C二维晶体;Ti2 AlC细度为325目时,刻蚀6h后,主晶相仍为Ti2AlC相,并没有出现Ti2C.相比于10％、40％的氢氟酸,用20％氢氟酸刻蚀制备出的Ti2C具有更完备的晶体结构.结果表明,Ti2AlC的粒径大小、刻蚀时间对Ti2C的制备具有重要的影响作用.在拉曼光谱中,有相应的Ti-C键特征峰,Ti-Al键特征峰消失.发现了在高度刻蚀的MXene二维晶体的拉曼光谱中出现了C-C键特征峰.
关键词:
MXene
,
Ti2AlC
,
类石墨烯
,
拉曼光谱
李正阳
,
周爱国
,
王李波
,
孙丹丹
硅酸盐通报
MXene是一种新型过渡金属碳化物二维晶体,具有和石墨烯类似的结构.化学式为Mn+1Xn,其中n=1、2、3,M为早期过渡金属元素,X为碳或氮元素.这一类材料可以通过氢氟酸解离层状陶瓷材料MAX相获得,具有优异的力学、电子、磁学等性能.MXene是一种很有前途的新型锂离子电池负极材料,可以用在新型复合材料增强体,可以作为高温润滑材料.这种材料在储能、电子、润滑等领域具有重要的应用价值.本文介绍了该类材料的制备方法、性能、潜在应用及其研究现状.
关键词:
MXene
,
二维晶体材料
,
类石墨烯
,
过渡金属碳化物
张建峰
,
曹惠杨
,
王红兵
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160479
MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,具有类似石墨烯的二维结构,其化学通式是Mn+1XnTz,n=1,2,3,其中M为早期过渡金属元素,X为碳或氮元素,T为表面链接的F-、OH-、O2-等活性官能团.通过化学液相法可以选择性蚀刻掉MAX相中的A元素得到相应的MXene相.现今较为成熟的制备方法是HF蚀刻法.对MXene的结构与性能进行的第一性原理计算表明,其具有独特的二维层状结构、较大的比表面积及良好的导电性、稳定性、磁性能和力学性能,已广泛应用于储能、催化、吸附等多处领域.本文综述了类石墨烯二维材料MXene的理论、制备和应用方面的研究进展,并对现有挑战和未来发展提出了建议.随着研究的进一步深入,MXene将被应用于更广泛的领域.
关键词:
MXene
,
化学液相蚀刻法
,
第一性原理计算
,
应用
刘凡凡
,
周爱国
,
陈进峰
,
王李波
,
张恒
,
胡前库
兵器材料科学与工程
综述类石墨烯二维结构MXene的制备方法、性能和应用方面的研究新进展.提出一种相对温和的制备方法,用氟化锂与盐酸代替高腐蚀性的氢氟酸制备新型过渡金属碳化物或碳氮化合物.分析描述该体系的电学性能、热稳定性与力学性能.介绍这种新材料的广泛应用,重点探讨其在吸附、催化等领域的应用.认为随着制备方法的改善以及对微观结构的深入认识,这种材料可应用于更多重要领域.
关键词:
MXene
,
类石墨烯
,
性能
,
新进展
,
应用
郑伟
,
孙正明
,
张培根
,
田无边
,
王英
,
张亚梅
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.09.001
MXene是一类新型碳/氮化物二维纳米层状材料,一般是利用化学刻蚀的手段通过选择性刻蚀掉前驱体MAX相中的A原子层而得到.其通式可表示为Mn+1XnTx,其中M代表早期过渡族金属,X代表碳和/或氮,Tx代表MXene在刻蚀过程中产生的附着在其表面的官能团(-OH、-F、=O、等).采用一定的手段将多层MXene剥落,可获得类石墨烯形貌的单层MXene.MXene除了具备传统二维材料的性能外,还兼具良好的导电性、亲水性、透光性、柔韧性以及能量储存性能,在复合材料、润滑剂、环境污染治理、电池、电容器、催化、传感器、抗菌等领域具有潜在的应用价值.文章总结了MXene的制备、结构、性能和应用等方面的最新成果,并展望了其今后的研究方向.
关键词:
MAX相
,
MXene
,
二维材料
,
刻蚀
,
制备
,
应用
张天
,
潘丽梅
,
唐欢
,
杜飞
,
李雪妍
,
杨晖
,
丘泰
,
杨建
人工晶体学报
以Ti2AlC粉为原料,采用HCl+LiF腐蚀剂一步腐蚀-插层制备出了Ti2CTx MXene,进一步通过超声处理得到了剥离的单层或少层的Ti2CTx MXene.研究了腐蚀温度对腐蚀效率和剥离率的影响.结果表明,提高腐蚀温度可显著提高Ti2AlC母相向Ti2CTx MXene的转化率,但由于腐蚀形成的Ti2C层表面氧化随之加重,故剥离率随腐蚀温度的升高呈先增大后减小的变化.40℃腐蚀得到的样品的剥离率最高为18％,对应的Ti2CTx纳米片悬浮液浓度约为0.36 mg/mL,Ti2CTx纳米片的厚度约为1 nm,无明显缺陷.剥离的Ti2CTx MXene用作锂离子电池负极表现出了较高的容量和良好的倍率性能.在100mA ·g-1、300 mA·g-1、1000 mA·g-1电流密度下稳定的放电比容量分别为352 mAh·g-1、245 mAh·g-1、169 mAh·g-1,是用HF工艺合成的Ti2CTx MXene的2倍.
关键词:
MXene
,
Ti2CTx
,
腐蚀
,
剥离
,
电化学性能
