半岛真人电子设备及储能均将受益！全能材料MXenes可“一步到位”生产了……

2023-04-01 23:20:40

　　一个完美的羊角面包的秘诀在于使其尽可能有更多的面包层，每一层都点缀着黄油。同样，一种有望用于更多应用的新材料需要由许多极薄的金属层制成的，科学家可以在金属层之间滑动不同的离子以达到各种目的电子设备。

　　这种材料被称为MXenes，它们对未来的高科技电子产品或能量存储将非常有用。近期，美国芝加哥大学的科学家们在这一领域取得了重大突破半岛真人，可以更快、更方便地制造这些MXenes，同时产生更少的有毒副产品。半岛真人

　　最新研究成果已于近期发表在了《科学》杂志上，为在日常电子产品和设备中使用MXenes铺平了道路。

　　MXenes于2011年首次被发现，让许多科学家非常兴奋。因为通常，当你把金或钛这样的金属刮成原子薄的薄片时，它就不再像金属了。但是MXenes中异常强的化学键使它们保留了金属的特殊能力，比如强导电，使其在制造新设备方面非常有用。

　　然而，此前制造MXenes的唯一方法涉及几个密集的化学工程步骤，包括在3000°F加热混合物，然后在氢氟酸中浸泡。

　　研究人员解释说：“如果你在实验室里制造几克用于实验，这是没有问题的，但如果你想大批量制造用于商业产品，腐蚀性废物处理问题将成为主要阻碍。”

　　为了设计一种更有效、毒性更小的方法，该团队使用了化学原理，特别是“原子经济性”。半岛真人该原理是绿色化学以及化学反应的一个专有名词，指的是在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中。

　　有鉴于此，该研究小组发现了新的化学反应，使科学家能够从简单而廉价的前体中制造MXenes，而不使用氢氟酸。它只包括一个步骤：将几种化学物质与你想要制造层的金属混合，然后将混合物加热到1700°F。

　　他们总结称，这种更简单、毒性更小的方法为科学家们开辟了新途径，可以为不同的应用创造和探索新品种的 MXenes，例如不同的金属合金或不同的离子“调味剂”。该团队用钛和锆金属测试了该方法，但他们认为该技术也可用于许多其他不同的组合。