از زمان لایه برداری گرافن در سال 2004 و توصیف خصوصیات برجسته آن ، مواد دو بعدی (2D) در زمینه علوم مواد و پردازش دستگاه مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. کریستال های 2D یک زیر کلاس از نانومواد هستند که به دلیل محدود شدن کوانتوم الکترون هایشان ، خصوصیات فیزیکی خاصی را از خود نشان می دهند. به دلیل مساحت وسیع و ترکیب شده با خصوصیات الکترونیکی ، مکانیکی و نوری منحصر به فرد ، مواد 2 بعدی برای استفاده احتمالی آنها در دستگاه های الکترونیکی ، مواد کامپوزیتی و کاربردهای مرتبط با انرژی به شدت مورد بررسی قرار گرفته اند. علاوه بر این ، آنها می توانند به عنوان بلوک های سازنده برای بدست آوردن ساختارهای به اصطلاح وان در والس استفاده شوند.
کاربردها و موارد استفاده مکسین
کاربردهای مکسین ها شامل موارد زیر می باشد.
- *ذخیره انرژی
- *الکترونیک
- *اسپینترونیک و تجزیه و تحلیل
- * در مسائل زیست محیطی و بیولوژیکی
اولین دستگاه های فرکانس رادیویی (RF) MXene ساخته شده جهت ارتباطات رادیویی ، نشان دادند که آنتن های MXene برای کار کردن به ضخامت کمتری نسبت به فلزات معروف تر ، نیاز دارند که دستگاه های بی سیم فوق العاده نازک و شفاف را می توان به وسیله مکسفیزها ارائه کرد.
خواص مکس فازها
نانولوله های کربنی یا همان مکس فیز ها دارای خواص زیر می باشند.
- *پایداری
- *مکانیکی
- *الکتریکی
- *شیمیایی سطح
ساختار مکسین
MXenes های سنتزی تهیه شده از طریق اچینگ HF دارای مورفولوژی آکاردئونی مانند هستند ، که می توان آنها را به عنوان MXene چند لایه (ML-MXene) یا MXene چند لایه (FL-MXene) در مواردی که کمتر از پنج لایه وجود دارد ، ذکر کرد. از آنجا که سطوح MXenes توسط گروههای عملکردی خاتمه می یابد ، می توان از نامگذاری Mn + 1XnTx استفاده کرد ، جایی که T یک گروه عملکردی است (به عنوان مثال O ، F ، OH ، Cl).
کاربرد
مواد دوبعدی از یک کریستال بزرگ به نام مکس ساخته شده است. مکسین ها دارای هدایت ذاتی خوبی هستند ، زیرا آنها ورق‌های مولکولی ساخته شده از کاربید‌ها و نیترات‌های فلزات واسطه مانند تیتانیوم هستند. این امر موجب افزایش کاربرد آن در نسل های بعدی انرژی است. مواد دوبعدی کاربرد فراوانی در زندگی روزمره ما دارند. این کاربردها عبارتند از :
- *استفاده الکتریکی و فضایی
- *استفاده درتربیولوژیکی
- *در دمای بالا کاربرد دارد.
- *مواد الکترود
- *ذخیره انرژی
- *خازن های بزرگ
- *دستگاه های ترکیبی
- تصفیه آب
- *گاز و حسگرهای زیستی
- *روغنکاری
- *دستگاه های نوری
- *مواد حرارتی و حتی عایق های توپولوژیک
غشاهای مکسین
MXene خانواده جوان دیگری از مواد ۲ بعدی است که به دلیل بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیاییش توجه خاصی را به خود جلب کرده است. تاکنون بیشترین MXene مورد مطالعه Ti3C2Tx بوده و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. Ti3C2Tx به طور معمول از Ti3C2T2 از طریق فرایند اچینگ HF تولید می شود. Ti3C2Tx توسط Tx خاتمه می یابد ، جایی که T نشان دهنده گروههای O ، OH و / یا F است ، در حالی که x تعداد گروههای خاتمه دهنده است. به دلیل انعطاف پذیری ، پایداری ساختاری برتر ، هدایت الکتریکی بالا و سطوح آب دوست ، Ti3C2Tx به طور گسترده ای در ابر خازن ها ، باتری های یون لیتیوم ، واکنش تکامل اکسیژن و جذب فلزات سنگین مورد استفاده قرار گرفته و اخیراً برای غشاهای فیلتراسیون نانو ساخته شده است. اگرچه این ماده برای فناوری غشا به جز مطالعات اندکی در مورد غشاهای تصفیه آب و جداسازی گاز برای فناوری غشا به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. به دلیل شیمی مشابه با TMDC ها ، غشاهای مبتنی بر MXene با استفاده از همان استراتژی GO و TMDC به راحتی در غشاهای چند لایه ساخته می شوند.