MXenes是一个新兴的二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物家族，具有高度可控的结构、成分和表面化学性质，可根据目标应用进行修饰调控。在此，法国普瓦提埃大学Hanna Pazniak、Vincent Mauchamp和Marie-Laure David合作，用锰离子进行离子注入，对Ti₃C₂T_x MXenes进行了系统的改性。

本文要点：

（1）演示了通过低能离子注入对二维MXenes进行修饰，实现在Ti₃C₂T_x薄膜中掺入锰离子。

（2）通过使用Ti 2p精细XPS光谱和电子能量损失光谱分析，在不同深度表征了由注入过程引起的损伤和结构缺陷。结果表明，离子诱导的Ti₃C₂T_x层变化是由于在钛和碳位置形成缺陷，从而促进了这些位置的含氧基团功能化。

（3）通过光谱研究，结合高分辨率x光电子能谱和透射电子显微镜下的电子能量损失谱，研究了离子注入引起的结构变化和损伤。在宽范围内调整离子注入参数(离子种类的性质和浓度、注入能量)，可允许调整和控制MXenes的物理性质。

这项工作有助于通过低能离子注入掺杂和形成缺陷，来定制2D MXenes结构和性质，以扩展其实际应用。

参考文献：

Hanna Pazniak, Mohamed Benchakar, Thomas Bilyk, Andrea Liedl, Yan Busby, Céline Noël, Patrick Chartier, Simon Hurand, Marc Marteau, Laurent Houssiau, Rosanna Larciprete, Paolo Lacovig, Daniel Lizzit, Ezequiel Tosi, Silvano Lizzit, Jérôme Pacaud, Stéphane Célérier, Vincent Mauchamp, and Marie-Laure David, Ion Implantation as an Approach for Structural Modifications and Functionalization of Ti3C2Tx MXenes, ACS Nano, 2021.

DOI: 10.1021/acsnano.0c06735

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.0c06735