2Dマテリアルの世界のフロンティアにあるmxenes

Yury Gogotsi材料科学工学部、AJ Drexel Nanomaterials Institute、ドレクセル大学、フィラデルフィア、ペンシルベニア州19104年、米国電子メール：gogotsi@drexel.edu

要約：2D遷移金属炭化物と窒化物（Mxenes）のファミリーは、2011年にTi3C2の発見以来急速に拡大しています[1]。約30の異なるMXENEが合成されており、他の多数のMXENEの構造と特性が密度官能理論（DFT）計算を使用して予測されています[2]。さらに、MおよびX部位での固体溶液の可用性、表面終端の制御、および秩序化されたダブルM MXENE（例えば、Mo2TIT2）の発見は、数十の新しい異なる構造の合成の可能性を提供します。このプレゼンテーションでは、Mxenesの合成における最先端の説明について説明します。単一層2Dフレークへの剥離とフィルムと3D構造への組み立て、およびその特性について説明します。 Mxenesの合成構造プロパティの関係は、Ti3C2の例で対処され、最近開発されました。 MXENEファミリーの汎用性のある化学により、多種多様な用途に合わせて調整可能になります[3]。 Ti3C2O2などの酸素またはヒドロキシル終端メンは、表面に酸化還元能力の遷移金属層を持ち、高電子伝導率と疎水性と高速イオン輸送の組み合わせを提供することが示されています[4]。これは、他の多くの有利な特性の中で、材料ファミリーがエネルギー貯蔵および関連する電気化学的応用の候補を約束するものにします[5]が、プラズモニクス、電気触媒、バイオセンサー、浄水/脱塩およびその他の分野のアプリケーションも同様に刺激的です。特に、Mxenesの電磁シールドおよびアンテナアプリケーションに対処します

参考文献：[1] M. Naguib et al。、Ti3alc2の剥離によって生成される2次元ナノ結晶、高度な材料、23、4248（2011）。 [2] X. Xiao、H。Wang、P。Urbankowski、Y。Gogotsi、2D材料のポテミカル合成、Chemical Society Reviews、47（23）8744-8765（2018）。 [3] B. Anasori、M。Lukatskaya、Y。Gogotsi、2D金属炭化物および窒化物（Mxenes）のエネルギー貯蔵、Nature Reviews Materials、2、16098（2017）。 [4] K. Hantanasirisakul、Y。Gogotsi、2D遷移金属炭化物および窒化物（Mxenes）の電子および光学特性、高度な材料、30（52）1804779（2018）。 [5] X. Wang、et al、solventsの炭化チタンMxene、Nature Energy、4、241–248（2019）の電荷貯蔵に対する影響。伝記：Yury Gogotsi博士は、ドレクセル大学の著名な大学教授であり、チャールズT.とルースM.バッハ材料科学および工学の教授です。彼はまた、AJ Drexel Nanomaterials Instituteのディレクターを務めています。彼は1995年にキエフポリテクニックからMS（1984）と博士号（1986）を受け取り、ウクライナ科学アカデミーからDSC学位を取得しました。彼の研究グループは、エネルギー、水、生物医学的用途のために2D炭化物、ナノ構造炭素、およびその他のナノ材料で働いています。彼は、Thomson Reuters/Clarivate Analytics（H-Indexを100を超える）によって、非常に引用された研究者と引用賞賞として認識されています。彼は、欧州炭素協会賞、国際材料研究協会からのS.ソミヤ賞、エルゼビアのナノエネルギー賞、国際ナノテクノロジー賞（Rusnanoprize）、R＆D 100賞（2回）など、研究に対して数々の賞を受賞しています。 。彼は、米国科学進学協会（AAAS）、材料研究協会、アメリカセラミック協会、電気化学協会、国際電気化学協会、王立化学協会、ナノスマット協会、および世界学者のフェローに選出されました。アカデミーオブセラミックと欧州科学アカデミーのフェロー。彼はまた、MRS理事会の委員を務め、ACS Nanoの副編集者を務めています