随着对MXenes研究需求的不断增加,科学家们正在努力开发一种更绿色的MXenes
生产途径。熔盐刘易斯酸性蚀刻是重要努力方向之一。这种方法已经显著地处理了与其他
方法相关的问题,特别是使用无hf试剂合成丙烯。此外,它意味着裁剪表面化学的可能性,
并使表面能够采用丰富的理想的功能。例如,通过调整表面部分,已经实现了实质性的电
化学性能。在本节中,研究深入讨论了利用路易斯酸蚀刻法合成多聚二烯的方法和随后的
修饰。
无氟MXenes通过熔融盐易酸性蚀刻:应用、挑战和未来展望
无氟 MXenes
通过熔融盐易酸性蚀刻
1.系统梳理了Lewis酸熔融盐合成机理,指出其通过氧化还原反应选择性腐蚀A位元素。
2.强调了该方法可以获得新型MAX相,以及Cl、Br等新型MXenes表面官能团。
3.综述了缩短合成时间,开放环境合成,以及原位金属掺杂的研究进展。
详细归纳了利用该方法获得的MXenes在电化学储能、传感等领域的增强性能。
4.分析了该方法当前面临的提高产率、控制氧化等方面的挑战。
系统全面地总结该合成方法的进展情况,是首篇专门针对该方法的进展综述。
5.为MXenes研究人员提供了该方法发展的动态和面临的挑战,具有重要的指导意义。
6.表明该方法是当前MXenes研究的热点和发展方向,展示了其广阔的应用前景。
图1元素置换方法和随后的Ti3C2Cl2合成的机理示意图
图2Ti3cncl2/RGO气凝胶的合成工艺示意图
图3MX-Co的合成MXene和硫脲原位硫化示意图
图4由MAX和盐混合物合成的平面内多孔Ti3C2Cl2示意图
图5通过静电吸引和自组装合成CC/NAPL@MXene电极的示意图
使用Lewis酸熔融盐腐蚀法合成MXenes的进展:
Lewis酸熔融盐腐蚀法是一种突破性的新方法,不仅环保高效,也可以获得新的MAX
相和控制MXenes表面化学。该方法的机理是Lewis酸氧化A位元素,卤素取代,并根据
氧化还原电势匹配MAX相和Lewis酸。已成功获得Zn、Si基的新型MAX相,以及Cl、Br
等新型表面官能团的MXenes。调控反应条件可以缩短合成时间,并在开放环境中进行
合成。该方法可以原位获得金属掺杂的MXene,进一步处理可以获得MXene异质结。
利用该方法合成的MXenes在电化学能量存储、传感、光伏、电催化等方面展现
出优异性能。但该方法还有提高产率、控制氧化、获得更多MAX相等方面需要改进。
综上,该方法显示出广阔的应用前景,是目前MXenes研究的热点和发展方向。