二维晶体MXene的制备与研究进展

二维晶体MXene的制备与研究进展*

刘 蕊1，2，别永超1，王 媛2，刘 涛1

【摘 要】摘要：MXene是由MAX相材料制得的一种金属碳化物和碳氮化物的新型二维晶体。化学式为Mn+1Xn，其中n=1、2、3。M代表Ti、Sr、V、Cr、HF等过渡金属，X代表C或者N。MXene具有丰富的化学性质：良好的导电性、磁性和透光性等性能，目前在催化化学和电化学能量存储方面展现出非常好的应用前景。介绍了MXene材料制备及应用方面的研究进展，并对该材料的应用前景和未来发展作出展望。 【期刊名称】化学与黏合 【年(卷),期】2018(040)004 【总页数】4

【关键词】MXene；二维晶体；性能；应用

前 言

自2004年石墨烯被发现以来，探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿课题，过渡族金属碳化物由于结合了陶瓷和金属的一些特性，在电子、催化、储能等领域有着广泛的应用[1]。

2011年，美国德雷赛尔大学的材料学教授Gogotsi和Barsoum利用氢氟酸刻蚀三维层状化合物Ti3AlC2[2]，去掉其中的Al原子，得到具有类石墨烯结构的二维原子晶体化合物Ti3C2。Ti3AlC2是一种典型 MAX 相[3]，其中 M 代表 Ti、Sr、V、Cr、Ta、Nb、Zr、Mo 和 Hf等过渡金属元素，A 代表 Al、Ga、In、Ti、Si、Ge、Sn和Pb元素，而X则代表C、N或C/N。他们将Ti3C2这种具有类石墨烯结构的二维晶体化合物命名为MXene，被视为当今在纳米领