Recent Advancement in Rational Design Modulation of MXene: A Voyage from Environmental Remediation to Energy Conversion and Storage

Chemical Record - Tập 22 Số 12 - 2022
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1College of Chemistry and Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, Zhejiang, PR China
2Yangtze Delta Region Institute (Huzhou), University of Electronic Science and Technology of China, Huzhou 313001, China
3National Engineering Laboratory for Lake Pollution Control and Ecological Restoration, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, 10012, Beijing, China
4Physics Department, College of Science, Jouf University, P.O. Box:2014, Sakaka, Saudi Arabia
5Physics and Engineering Mathematics Department, Faculty of Electronic Engineering, Menoufia University, Menouf 32952, Egypt
6State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, P. R. China
7Research Center for<i>Adv. Mater. Science</i>(RCAMS) King Khalid University P.O. Box 9004 Abha 61413 Saudi Arabia
8Department of Chemistry, College of Science, Taif University, P.O. Box 11099, Taif 21944, Saudi Arabia
9Land Resource research Institute and Crop Science Center National Agriculture Research Center (NARC) Park Road Islamabad Pakistan
10Faculty of Applied Sciences, Universiti Teknologi MARA, Cawangan Perlis, 02600 Arau Perlis, Malaysia
11Energy Technology Program, Department of Specialized Engineering, Faculty of Engineering, Prince of Songkla University, 15 Karnjanavanich Rd., Hat Yai, Songkhla 90110, Thailand
12College of Geography and Environmental Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua, 321004, China
13School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, 710072 Xian, PR China

Tóm tắt

AbstractUse of MXenes (Ti3C2Tx), which belongs to the family of two‐dimensional transition metal nitrides and carbides by encompassing unique combination of metallic conductivity and hydrophilicity, is receiving tremendous attention, since its discovery as energy material in 2011. Owing to its precursor selective chemical etching, and unique intrinsic characteristics, the MXene surface properties are further classified into highly chemically active compound, which further produced different surface functional groups i. e., oxygen, fluorine or hydroxyl groups. However, the role of surface functional groups doesn't not only have a significant impact onto its electrochemical and hydrophilic characteristics (i. e., ion adsorption/diffusion), but also imparting a noteworthy effect onto its conductivity, work function, electronic structure and properties. Henceforth, such kind of inherent chemical nature, robust electrochemistry and high hydrophilicity ultimately increasing the MXene application as a most propitious material for overall environment‐remediation, electrocatalytic sensors, energy conversion and storage application. Moreover, it is well documented that the role of MXenes in all kinds of research fields is still on a progress stage for their further improvement, which is not sufficiently summarized in literature till now. The present review article is intended to critically discuss the different chemical aptitudes and the diversity of MXenes and its derivates (i. e., hybrid composites) in all aforesaid application with special emphasis onto the improvement of its surface characteristics for the multidimensional application. However, this review article is anticipated to endorse MXenes and its derivates hybrid configuration, which is discussed in detail for emerging environmental decontamination, electrochemical use, and pollutant detection via electrocatalytic sensors, photocatalysis, along with membrane distillation and the adsorption application. Finally, it is expected, that this review article will open up new window for the effective use of MXene in a broad range of environmental remediation, energy conversion and storage application as a novel, robust, multidimensional and more proficient materials.

Từ khóa


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Chemical Record

Tập 22 Số 12

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