合肥物质院固体所在无缺陷少层MXene合成制备方面取得新进展

　　【仪表网 研发快讯】近期，中国科学院合肥物质院固体所功能材料物理与器件研究部在无缺陷少层M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene的合成制备及物理化学性质研究方面取得新进展。相关成果以“Defect-Free Few-Layer M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene Nanosheets: Synthesis, Characterization, and Physicochemical Properties”为题发表在国际期刊Advanced Science (Adv. Sci, 2302882 (2023))上。注册仪表网，马上发布/获取信息
 

　　二维MXene材料由于具有优异的物理和化学性质，在能量存储和转化、电磁屏蔽、传感等领域展现出巨大的应用潜力。其中，M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene因其更大层间距、丰富价态、高稳定性等特点成为目前MXene材料的研究热点。然而，由于该类少层材料合成较为困难，如前驱体难以获得纯相、多层难以充分刻蚀、插层剂和剥离工艺要求较高等，所以至今对少层M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene的研究仍然极少。
 

　　鉴于此，研究团队在前期多层M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene工作(Chemical Engineering Journal, 373, 203-212 (2019)；Journal of Materials Chemistry A, 7(5), 2291-2300 (2019)；Nanoscale, 12(2), 1144-1154 (2020)；Inorganic Chemistry, 59(5), 3239-3248 (2020)；Applied Surface Science, 599, 153910 (2022))的基础上，提出全新优化合成策略(图1)，并成功获得无缺陷少层M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene纳米片(图2)。进一步地，研究团队通过真空抽滤少层M₄C₃T_x  (M = V, Nb, Ta) MXene墨水，获得了相应自支撑膜(图3)，并发现其高导电性、高稳定性和亲水性等特点。该工作将为其它无缺陷少层MXene的合成制备提供指导和借鉴。
 

　　上述研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、中国科学院合肥物质院院长基金的资助。