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MXenes作为二次电池阳极和阴极的最新进展及比较分析
MXenes 是一种寿命长达十年的陶瓷材料，于 2011 年在德雷塞尔大学首次发现 1 。它们的通式为 M n +1 X n T x , (n=1,2,3) ，其中 T 是表面终止原子，M 是早期过渡金属，X 是 C 或 N 2-4 ，MXenes 直接从其相应的 MAX 相蚀刻而成。后者是层状碳化物或氮化物结构，公式为 M n +1 AX n , (n=1,2,3) ，其中 A 是元素周期表 A 族元素，通常是第 13 或 14 族。在图 1 中，我们可以看到元素周期表中 MAX 相和 MXenes 的成分以及它们的结构。具有 OH 或 F 终端的碳化钛 Ti 3 C 2 是从钛铝 MAX 相 Ti 3 AlC 2 1 中发现的第一个 MXene。由于 Ti 3 C 2 T x MXene 仍然最具导电性 6–8，文献中对其在二次（即可充电）电池中的应用潜力进行了广泛研究。为此，人们试图通过操纵终端原子 8,9 来控制其电子和机械性能。可充电离子电池是一种基于离子插入的储能装置 10。通常，离子电池由阴极（正极）和阳极（负极）组成，并与含有离子的电解质接触。两个电极由微孔聚合物膜（隔膜）隔开，该膜阻止电子与离子一起在它们之间穿过 11。商用电池单元通常是在放电状态下生产的，而阳极和阴极电极在与大气接触时需要保持稳定 11。充电时，电极需要连接到外部电源，而电池
生物医学中的MXENES的迷你审查
1美国大诺伊达萨尔达大学化学与生物化学系201306，印度2 2013年，昌迪加尔大学机械工程系，加里安，莫哈利，莫哈利，旁遮普邦，印度旁遮普省3号研究中心3研究中心，奇卡拉大学工程与技术研究所，拉杰布拉，拉杰布拉，旁遮普邦140401，印度40401，印度40401，政府卫生学院。医院SAVEETHA医学和技术科学研究所（SIMATS）CHENNAI-602105，印度泰米尔纳德邦6号泰米尔纳德邦6印度海得拉巴航空工程学院机械工程系7 201306，印度2013年，昌迪加尔大学机械工程系，加里安，莫哈利，莫哈利，旁遮普邦，印度旁遮普省3号研究中心3研究中心，奇卡拉大学工程与技术研究所，拉杰布拉，拉杰布拉，旁遮普邦140401，印度40401，印度40401，政府卫生学院。医院SAVEETHA医学和技术科学研究所（SIMATS）CHENNAI-602105，印度泰米尔纳德邦6号泰米尔纳德邦6印度海得拉巴航空工程学院机械工程系7 201306，印度2013年，昌迪加尔大学机械工程系，加里安，莫哈利，莫哈利，旁遮普邦，印度旁遮普省3号研究中心3研究中心，奇卡拉大学工程与技术研究所，拉杰布拉，拉杰布拉，旁遮普邦140401，印度40401，印度40401，政府卫生学院。医院SAVEETHA医学和技术科学研究所（SIMATS）CHENNAI-602105，印度泰米尔纳德邦6号泰米尔纳德邦6印度海得拉巴航空工程学院机械工程系7 201306，印度2013年，昌迪加尔大学机械工程系，加里安，莫哈利，莫哈利，旁遮普邦，印度旁遮普省3号研究中心3研究中心，奇卡拉大学工程与技术研究所，拉杰布拉，拉杰布拉，旁遮普邦140401，印度40401，印度40401，政府卫生学院。医院SAVEETHA医学和技术科学研究所（SIMATS）CHENNAI-602105，印度泰米尔纳德邦6号泰米尔纳德邦6印度海得拉巴航空工程学院机械工程系7201306，印度
通过低...
制定绿色和有效的制备策略是2D过渡金属氮化物和/或碳化物（MXENES）领域的持续追求。传统的蚀刻方法，例如基于HF的或高温的Lewis-Acid-Molten-Molten-Salt蚀刻途径，需要更严格的蚀刻条件，并且表现出较低的制备效率，具有有限的可扩展性，严重限制了其商业生产和实际应用。在这里，通过使用NH 4 HF 2作为Etchant，提出了一种超快低温熔融盐（LTMS）蚀刻方法，用于大规模合成不同的MXENES。增加的热运动和改善的熔融NH 4 HF 2分子显着加快了最大相的蚀刻过程，从而在短短5分钟内实现了Ti 3 C 2 T X Mxene的准备。LTMS方法的普遍性使其成为快速合成各种MXENE的宝贵方法，包括V 4 C 3 T X，NB 4 C 3 T X，MO 2 TIC 2 T X X和MO 2 CT X。LTMS方法易于扩展，并且可以在单个反应中产生超过100 g Ti 3 c 2 t x。获得的LTMS-MXENE在超级电容器中表现出出色的电化学性能，显然证明了LTMS方法的效果。这项工作为大规模商业生产提供了一种超快，通用和可扩展的LTM蚀刻方法。
在环境下2D MXENES中缺陷的碱性阳离子稳定和升高
1-印第安纳波利斯普渡大学印第安纳大学普渡大学工程与技术学院机械与能源工程和综合纳米系统发展研究所，印第安纳波利斯普渡大学，印第安纳波利斯，美国46202，美国2-纳米相物材料科学中心 - 橡树岭国家实验室，Oak Ridge，Oak Ridge，TN 37831，美国37831，Lemt septor，lem tn 37831，lem tn 37831 60439，美国4 -lukasiewicz研究网络 - 波兰波兰华沙的微电子和光子学研究所 - 计算科学与工程部，橡树岭国家实验室，橡树岭，田纳西州橡树岭，37831，美国6-美国6-美国材料工程学院，西拉法伊大学，西拉法伊特大学，机构，美国479907.99090799999090909090909.99090990909909090.990990990.990990990.990990990990990.990999999090.9909999099090.990型，拉斐特（Lafayette），美国47907 * - 通讯作者banasori@purdue.edu摘要过渡金属碳化物已在储能，转换和极端环境应用中采用。在其2D对应物中的进步（称为MXENES）可以在〜1 nm厚度尺度上设计独特的结构。碱阳离子在MXENES制造，存储和应用中至关重要，但是，这些阳离子与MXENES的精确相互作用尚不完全了解。在这项研究中，使用Ti 3 C 2 t X，Mo 2 TIC 2 T X和Mo 2 Ti 2 C 3 T X MXenes，我们介绍了如何通过碱阳离子占用过渡金属空位位点，以及它们对MXENE结构稳定的影响以控制Mxene的相变。在MXENES中，这代表了其2D基底平面的阳离子相互作用的基本面，用于MXENES稳定和应用。我们使用原位高温X射线衍射和扫描透射电子显微镜，原位技术（例如原子层分辨率二次离子质谱法）和密度功能理论模拟进行了检查。广义，这项研究证明了在原子量表上陶瓷理想相关关系的潜在新工具。引言过渡金属碳化物已用于氧化物缺乏潜力的独特应用中，例如其高熔点（例如，HFC的〜4,000°C），1,2导热率（例如WC的63 W·M -1·K -1），3和机械行为（弹性模量）（弹性模型最高为549 GPA）。4在当前的研究中，碳空缺5，快速加热，6或高贵的金属装饰7提供了修改过渡金属碳化物系统固有物质行为的工具。8-17尽管某些方法（例如闪光灯或长期烧结在低（〜750°C）的温度为理想性能提供了一定的相位控制，但有6,12仍有机会准确地控制过渡金属碳化物阶段，以实现理想相位关系的阶段。18在2011年引入MXENES，将过渡金属碳化物推向了2D领域，19已增加了一个多种多样，可调节的家族，包括少量原子（〜1 nm厚）（〜1 nm-thick）和溶液处理的过渡金属碳化物，并将其添加到材料科学上。20,21 mxenes的化学多样性通过其广泛的化学式M n +1 x n t x显而易见，其中m代表一个或多个3 d -5 d和3-6组的n +1层，x代表N层的碳和/或氮气和/或氮气的n层
MXENES - 聚合物纳米复合材料用于生物医学应用：基本原理和未来观点
本文讨论了MXENES与聚合物之间有希望的协同作用，以开发在生物医学域中具有不同应用的高级纳米复合材料。MXENE具有非凡特性，通过各种合成和制造方法整合到聚合物矩阵中。这些纳米复合材料在药物输送，成像，诊断和环境修复中发现了应用。他们提供了改善的治疗效率和药物输送的副作用，提高了成像和诊断方面的敏感性和特异性，以及水纯度和去除污染物的有效性。观点还解决了诸如生物相容性和毒性之类的挑战，同时暗示了未来的研究指示。在总体上，它突出了MXENES - 聚合物纳米复合材料在解决各种领域的关键问题方面的变革潜力。
量身定制的MXENES和石墨烯是个性化健康健康的有效远程医疗平台
在纳米级级别修改和设计材料。基于远程医疗的技术使创建极其敏感和专注的诊断工具是可能的，以增强更好的诊断能力。5,6纳米级传感器和成像工具使早期生物标志物检测成为可能，从而实现了早期的疾病诊断和更好的诊断精度。纳米结构可用于成像程序，例如MRI，CT扫描和分子成像，因为它们的能力是针对特定细胞或区域进行精确靶向的。有针对性的药物输送是远程医疗领域中探索最多的区域。可以包装药物并将其运输到目标部位，并可以直接释放到目标细胞或组织，克服障碍物并最大程度地减少不良影响。有针对性的药物输送方法增加治疗
人类癌症综述及 MXenes 在癌症治疗中的潜在作用
摘要。癌症是全球第二大死亡原因，对全球经济产生了严重影响。目前有多种治疗方式用于治疗癌症，但没有一种技术是无风险的。最近，各种纳米材料（如金、硼和其他化合物）已被研究用于放射治疗和作为抗癌药物载体，并取得了令人鼓舞的结果。MXenes 是一种 2D 新型纳米材料，由于其高生物医学活性、低生物毒性和光响应性，其生物医学和抗癌特性越来越受到关注。然而，MXense 的生物学特性尚未得到广泛研究，因此，关于其体外和体内抗癌活性、药物负载功效、靶向释放以及光热治疗反应的数据有限。在这篇综述中，我们讨论了纳米粒子和 MXenen 纳米材料在癌症治疗中的应用。此外，还强调了 Mxene 作为光热剂和药物载体的作用，以及纳米材料在癌症治疗中面临的当前挑战。
用于室温钠硫电池的三重功能分级混合 MXenes 中间层
室温钠硫 (RT Na-S) 电池具有高理论能量密度和低成本的特点，最近因潜在的大规模储能应用而受到广泛关注。然而，多硫化钠的穿梭效应仍然是导致循环稳定性差的主要挑战，这阻碍了 RT Na-S 电池的实际应用。在此，设计了一种多功能混合 MXene 中间层以稳定 RT Na-S 电池的循环性能。混合 MXene 中间层包括大尺寸的 Ti 3 C 2 T x 纳米片内层，随后是玻璃纤维 (GF) 隔膜表面的小尺寸 Mo 2 Ti 2 C 3 T x 纳米片外层。大尺寸的 Ti 3 C 2 T x 纳米片内层为可溶性多硫化物提供了有效的物理阻挡和化学限制。小尺寸的 Mo 2 Ti 2 C 3 T x 外层具有出色的多硫化物捕获能力，并加速了多硫化物转化的反应动力学，这是由于其优异的电子电导率、大的比表面积和富含 Mo 的催化表面。因此，采用这种混合 MXene 夹层改性玻璃纤维隔膜的 RT Na-S 电池在 1 C 下在 200 次循环中提供稳定的循环性能，容量保持率提高了 71%。这种独特的结构设计为开发高性能金属硫电池的基于 2D 材料的功能夹层提供了一种新颖的策略。
基于 MXenes 的材料 3D 打印最新进展......
摘要 储能设备（ESD）包括电池和超级电容器，在向可再生能源未来的过渡中正变得越来越重要，因为它们能够将间歇性可再生能源整合到电网中，并在停电期间提供备用电源。目前已经有关于各种储能材料和系统的综述。然而，在实际需求的各个方面，经济实惠、高效的 ESD 的商业化方面，选择合适的材料和制造技术的挑战尚未确定。因此，我们意识到，对新开发的二维 (2D) MXenes 基储能电极和通过适当先进的 3D 打印技术制造的设备进行综述是当务之急，并将能够吸引相关领域的广大受众。MXenes 是一类具有层状结构的 2D 材料，由于其