MXenes被认为是潜在的对MgH₂/Mg纳米限域的载体材料，以改善其储氢性能。然而，由于意外的表面端接（−OH、−O等）引起的堆积和氧化问题，迄今为止，人们尚无法在Mxenes实现这一点。

基于此，上海交通大学邹建新教授报道了展示了一种利用分层的Ti₃C₂折叠纳米片（Mxenes）作为载体用于纳米限域高负载量MgH₂/Mg纳米颗粒的策略。

文章要点

1）微观结构和性能研究表明，Ti-MX材料不仅可以作为支撑超分散MgH₂/Mg纳米颗粒（15 nm）的载体，而且在不添加催化剂的情况下，对提高MgH₂纳米颗粒的储氢性能具有很强的催化作用。

2）实验结果表明，60MgH₂@Ti-MX的起始放氢温度低至140 ℃，即使在150℃下也能在2.5 h内释放出3.0 wt%的H₂，而且在热脱氢过程中Ti-MX有效地抑制了MgH₂/Mg纳米颗粒的迁移率和生长，使其可逆容量高达4.0 wt%H₂，在200 °C循环60次后仍能保持较快的脱氢速率。

3）研究发现，高性能归因于MgH₂ NPs与Ti-MX之间的强耦合、纳米化、异质界面提供的多路径以及原位形成TiH₂的良好催化作用所产生的微观结构稳定性。

本工作不仅为提高MgH₂的储氢性能提供了一种策略，而且为高容量储氢材料的纳米限域提供了丰富的载体材料。

参考文献

Wen Zhu, et al, Nanoconfined andin Situ Catalyzed MgH₂ Self-Assembled on 3D Ti₃C₂ MXene Folded Nanosheets with Enhanced Hydrogen Sorption Performances, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c08343

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c08343