Ảnh hưởng của nồng độ HF và thời gian siêu âm đến tính chất của vật liệu 2D-MXene-Ti3C2 tổng hợp bằng phương pháp hóa học ướt

Tóm tắt

Gần đây, một họ vật liệu mới cấu trúc hai chiều gọi là MXene, bao gồm các carbides/nitrides/carbonitrides kim loại chuyển tiếp đang nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học. MXene có cấu trúc lớp 2D độc đáo nên chúng có thể dễ dàng kết hợp với các vật liệu khác để tăng cường thuộc tính cho vật liệu tổ hợp được tạo ra. Vật liệu này đang được nghiên cứu cho những ứng dụng rộng rãi, bao gồm tích trữ năng lượng, siêu tụ điện, xúc tác, màng dẫn điện, vật liệu gia cường và hấp phụ. MXene có thể được tổng hợp thông qua quá trình ăn mòn chọn lọc từ tiền chất MAXene bằng cách sử dụng dung dịch ăn mòn HF. Nghiên cứu này báo cáo ảnh hưởng của nồng độ HF và thời gian siêu âm tách lớp đến hình thái, thành phần của vật liệu 2D-MXene-Ti₃C₂ tổng hợp được bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét và phân tích quang phổ tán xạ năng lượng tia X. Các kết quả cho thấy, ở hàm lượng HF 48% và thời gian siêu âm 90 phút, vật liệu 2D-MXene-Ti₃C₂ có sự tách lớp tốt với hàm lượng nhôm trong phân tử còn khoảng 1,5%. Vật liệu 2D-MXene-Ti₃C₂ tổng hợp được có diện tích bề mặt tăng gấp 5,8 lần so với vật liệu MAX-Ti₃AlC₂ ban đầu.