在水性悬浮中氧化基于的单金属/双金属碳化物MXenes:机械洞察力
Noushad Hussain1, Ari Chae2, Aamir Iqbal1
1School of Advanced Materials Science and Engineering, Sungkyunkwan University, Seobu-ro 2066, Jangan-gu, Suwon-si, Gyeonggi-do 16419, Republic of Korea.
碳化MXenes在水中降解,但基于Mo的MXenes显示独特的氧化路径,形成无形产品而不是晶体氧化物. 这揭示了非常规的行为,并有助于未来的MXene应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 碳化MXenes对电子,储能和催化有很大的前景.
- 它们对氧化降解的敏感性限制了它们的应用,其机制尚不清楚.
- 之前的研究集中在基于Ti的MXenes上,没有探索基于Mo的MXenes的氧化途径.
研究的目的:
- 在水性悬浮中研究基于Mo的单金属/双金属碳化物MXenes (Mo2CTx,Mo2TiC2Tx,Mo2Ti2C3Tx) 的氧化机制.
- 为了比较基于Mo的MXenes与Ti3C2Tx MXene的氧化行为.
- 阐明基于Mo的MXenes及其产生的产品的非传统氧化途径.
主要方法:
- 在水溶中研究了Mo2CTx,Mo2TiC2Tx和Mo2Ti2C3TxMXenes的氧化机制.
- 在氧化过程中使用表征技术 (隐含) 形成的分析产品.
- 在氧化Mo2CTx上进行高温回火 (800°C),以研究产品的转化.
主要成果:
- 基于Mo的MXenes在水性分散中经历氧化降解,破坏晶体结构和特性.
- Mo2CTx产生了一个无形的Mo-离子产物,与典型的晶体Mo-氧化物不同.
- Mo2TiC2Tx和Mo2Ti2C3Tx同时产生了晶体解剖酶TiO2和一个无形的Mo-ion产物.
结论:
- 与基于Ti的对应物相比,基于Mo的MXenes表现出非常规的氧化行为.
- 形成晶体Mo-氧化物需要比TiO2形成更高的激活能量.
- 结果为基于Mo的MXene氧化提供了基本的见解,使得更广泛的工业应用成为可能.
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