Mxeeni 2D materjal

Mkseen on materjaliteaduse kahemõõtmeliste anorgaaniliste ühendite klass. Need materjalid koosnevad üleminekumetallist karbiididest, nitriididest või süsiniknitriididest mitmetest aatomkihtidest. Esmakordselt teatati 2011. aastal, et Mxeeni materjalidel on üleminekumetallist karbiidide metallijuhtivus, kuna nende pinnal on hüdroksüülrühmad või terminaalne hapnik.
Morfoloogiliselt on mxeen nagu metalloksiidide vaheline hüdrogeel ja see viib elektrit nii hästi, et see võib juhtmetes vase ja alumiiniumi asendada, nii et ioonid liiguvad palju väiksema vastupidavusega.
Mxene tehnoloogilise läbimurre olulisus ei ole mitte ainult mobiiltelefonide laadimisaja vähendamine. Uurimisprojekti eest vastutav professor Gao Guoqi usub, et Mkseeni reaalne rakendus võib laieneda ka elektrisõidukitele ja edendada selliste sõidukite populariseerimist.
HF-söövitamisel valmistatud sünteetilisel mkseenil on akordionitaoline morfoloogia, need on mitmekihiline mkseen (ML-Mkseen) või kui vähem kui 5 kihti nimetatakse õhukeseks kihiliseks mkseeniks (FL-Mkseen). Kuna mkseeni pinda saab kinnitada funktsionaalsete rühmade külge, saab tavapärasel viisil nimetada Mn+1xntx (kus T on funktsionaalne rühm, O, F, OH).
Mkseeni saab valmistada maksimaalse faasi söövitamisega, mis sisaldab tavaliselt fluoriidiioone nagu vesinikfluoriidhape (HF), ammooniumvesinikfluoriidi (NH4HF2) või vesinikkloriidhape (HCL) liitiumfluoriidi (LIF) seguga. Näiteks TI3ALC2 söövitamine toatemperatuuril HF -i vesilahuses võib A -aatomi (AL) valikuliselt eemaldada, samal ajal kui karbiidi kihi pind tekitab klemmi O, OH ja/või F aatomid.
Ti4n3 on ainus sünteesitud mkseennitriidimaterjal ja sellel on erinev ettevalmistusmeetod mxeen karbiidi materjalist. TI4N3 sünteesimiseks tuleb kõrgetel temperatuuridel töödelda maksimaalse faasi Ti4aln3 ja eutektiliste fluoriidide (liitiumfluoriidi, naatriumfluoriidi, kaaliumfluoriidi). See meetod võib erodeerida alumiiniumi, jättes mitu kihti Ti4N3 ja sukeldudes seejärel tetrabutüülammooniumhüdroksiidi lahuse ultrahelisse, võib jagada ühe- või õhukesteks kihtideks (paar kihti).