Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chuẩn bị Ti2CTx hai chiều bằng phương pháp muối fluor hóa nóng chảy
Tóm tắt
Chúng tôi đã chuẩn bị hợp kim tioocmal Ti2CTx hai chiều bằng cách xử lý Ti2AlC trong muối florua nóng chảy. Hai hệ muối florua khác nhau đã được sử dụng để ăn mòn nhôm từ tiền chất bột Ti2AlC trong môi trường khí argon, và sau đó MXene thu được được tách lớp bằng TBAOH để sản xuất các lớp nano Ti2CTx với ít lớp. Phản ứng được tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ. Kết quả cho thấy nhiệt độ phản ứng tối ưu là 600 °C trong hệ LiF-NaF-KF, và 850 °C trong hệ NaF-KF. Các sản phẩm đã qua xử lý bằng muối nóng chảy được tách lớp và có thể thu được các tấm MXene dạng khoảng 2D. Độ dày của các tấm MXene được chuẩn bị từ hệ muối nóng chảy nhị phân nhỏ hơn so với hệ muối nóng chảy tam phân.
Từ khóa
#Ti2CTx #MXene #muối nóng chảy fluor hóa #ăn mòn nhôm #tách lớp #nhiệt độ phản ứngTài liệu tham khảo
Naguib M, Mochalin VN, Barsoum MW, et al. MXenes: A New Family of Two–Dimensional Materials[J]. Advanced Materials, 2014, 26(7): 992–1 005
Murat K, Michael N, Yury G, et al. First Principles Study of Two–Dimensional Early Transition Metal Carbides[J]. MRS Communications, 2012, 2(4): 133–137
Khazaei M, Arai M, Sasaki T, et al. Novel Electronic and Magnetic Properties of Two–Dimensional Transition Metal Carbides and Nitrides [J]. Advanced Functional Materials, 2013, 23(17): 2 185–2 192
Wang D, Gao Y, Liu Y, et al. Investigation of Chloride Ion Adsorption onto Ti2C MXene Monolayers by First–principles Calculations[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5(47): 24 720–24 727
Ling Z, Ren CE, Zhao MQ, et al. Flexible and Conductive MXene Films and Nanocomposites with High Capacitance[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014, 111(47): 16 676–16 681
Xie Y, Naguib M, Mochalin VN, et al. Role of Surface Structure on Li–Ion Energy Storage Capacity of Two–Dimensional Transition–Metal Carbides[J]. Journal of the American Chemical Society, 2014, 136(17): 6 385–6 394
Hu Q, Sun D, Wu Q, et al. MXene: A New Family of Promising Hydrogen Storage Medium[J]. The Journal of Physical Chemistry A, 2013, 117(51): 14 253–14 260
Liu F, Zhou A, Chen J, et al. Preparation of Ti3C2, and Ti2C MXenes by Fluoride Salts Etching and Methane Adsorptive Properties[J]. Applied Surface Science, 2017, 416: 781–789
Barsoum MW. The Mn+1AXn Phases: A New Class of Solids; Thermodynamically Stable Nanolaminates[J]. Progress in Solid State Chemistry, 2000, 28(1): 201–281
Sun ZM, Music D, Ahuja R, et al. Bonding and Classification of Nanolayered Ternary Carbides[J]. Physical Review B Condensed Matter, 2004, 20(9): 2 516–2 528
Naguib M, Presser V, Tallman D, et al. On the Topotactic Transformation of Ti2AlC into a Ti–C–O–F Cubic Phase by Heating in Molten Lithium Fluoride in Air[J]. Journal of the American Ceramic Society, 2011, 94(12): 4 556–4 561
Naguib M, Presser V, Lane N, et al. Synthesis of A New Nanocrystalline Titanium Aluminum Fluoride Phase by Reaction of Ti2AlC with Hydrofluoric Acid[J]. RSC Advances, 2011, 1(8): 1 493
Barsoum MW, Elraghy T, Farber L, et al. The Topotactic Transformation of Tib 3SiCb 2 into APartially Ordered Cubic Ti(Cb 0.67Sib 0.06) Phase by the Diffusion of Si into Molten Cryolite [J]. Journal of the Electrochemical Society, 1999, 146(10): 3 919–3 923
Urbankowski P, Anasori B, Makaryan T, et al. Synthesis of Two–Dimensional Titanium Nitride Ti4N3 (MXene)[J]. Nanoscale, 2016, 8(22): 11 385–11 391
Wang K, Cheng JH, Zhang P, et al. Phase Diagram Calculations of the LiF–NaF–KF System[J]. Journal of University of Science & Technology Beijing, 2014, 36(12): 1 666–1 675