盐蚀

熔盐蚀刻 Nb2CTz MXene 纳米片的剥离、分层和氧化稳定性

自 2011 年首次合成 MXene 以来，MXene 的安全且可扩展的生产一直是一个重要但难以实现的目标 1 。MXene 是二维纳米材料，通式为 M n+1 X n T z ，其中 M 是早期过渡金属（通常是 Ti、Nb 或 V），X 是碳和/或氮，T z 代表表面终止（例如 -F、-Cl、-OH、-O）。MXene 源自一种称为 MAX 相的母材料，该母材料将 M-X 与来自周期表 13-16 2,3 族的层间 (A) 元素结合在一起。已经合成了 50 多个 MAX 相；但是，只有一些 MAX 相可以通过传统的酸蚀技术剥离成感兴趣的二维 MXene 纳米片。之前的研究大多集中在 Ti 基 MXenes 上。MXene 纳米片可用于储能、催化、EMI 屏蔽、传感器和复合材料 4-10 等一系列应用。高浓度氢氟酸 (HF) 通常用于从 MAX 相中选择性去除 A 层以生产 MXenes。其他方法通常使用盐形成原位 HF 溶液，例如将氟化锂 (LiF) 和盐酸 (HCl) 结合或使用氟化氢铵 (NH 4 )HF 2 1,11 。然而，使用水性氟化物蚀刻剂具有许多固有的风险和挑战。与处理 HF 相关的危害使得 MXene 合成工艺难以扩大到商业水平。酸蚀 MXene 合成路线的另一个缺点是废物管理 12 。此外，传统的 HF 酸蚀技术仅限于少数 MAX 相，因此需要