自2011年首次发现Mxenes(过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物)以来,由于其独特的性质,MXenes已成为2D材料家族中一颗冉冉升起的新星。尽管,目前研究人员研究兴趣仍然集中在原始的MXenes及其复合材料上,但近年来,具有不同组成的MXenes也引起了人们的极大关注。
有鉴于此,深圳大学张晗教授,瑞典乌普萨拉大学Hans Ågren从掺杂和取代理论预测到实验研究两个方面对MXenes组成工程的研究进展进行了全面的综述。
文章要点
1)作者首先简要概述了原始Mxenes的合成和性质,并总结了杂化Mxenes。然后总结了MXene中M位、X位和T位掺杂/取代以及空位的作用的理论计算。接着在总结了利用金属/非金属(N,S,P)元素原位和非原位合成杂化MXenes之后,指出了它们在储能、电催化剂和传感器等领域的新兴应用。
2)作者最后对杂化Mxenes研究仍面临的挑战和发展前景进行了展望。
这一综述将有助于弥合理论和实验之间的差距,并指导未来的高性能杂化Mxenes材料的设计。
参考文献
Lingfeng Gao, et al, Hetero-MXenes: Theory, Synthesis, and Emerging Applications, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202004129
https://doi.org/10.1002/adma.202004129