Ti3C2Tx MXenes की संरचना को परमाणु जोड़ी वितरण फ़ंक्शन के बहु-स्तरीय संरचनात्मक मॉडलिंग के माध्यम से हल करना

MXenes हाल ही में खोजी गई दो-आयामी (2D) प्रारंभिक संक्रमण धातु कार्बाइड और कार्बनिट्राइड का एक परिवार हैं, जिन्होंने पहले से ही कई आकर्षक गुण और ऊर्जा भंडारण और कई अन्य अनुप्रयोगों में महान संभावनाएं दिखाई हैं। हालांकि, एक जटिल सतह रसायनशास्त्र और छोटी सहसंबंध लंबाई MXenes के कुछ अनुप्रयोगों में बाधा बनी हुई हैं, जो उनके गुणों की भविष्यवाणी की सटीकता को भी सीमित करती हैं। इस अध्ययन में, हम वास्तविक इंटरफेस (सामग्री सतह कार्यात्मक समूहों और पड़ोसी मोनोलेयर के बीच के स्टैकिंग आदेश) के साथ परतदार सामग्रियों को मॉडलिंग करने का एक नवीन तरीका वर्णित करते हैं और मानक करते हैं। विभिन्न संश्लेषण स्थितियों के तहत उत्पादित तीन प्रकार के Ti3C2Tx MXenes (T सतह की समाप्त करने वाली प्रजातियों के लिए खड़ा है, जिनमें O, OH, और F शामिल हैं) की संरचनाएँ पहली बार उच्च गुणवत्ता वाले न्यूट्रॉन कुल बिखरन द्वारा प्राप्त परमाणु जोड़ी वितरण फ़ंक्शन का उपयोग करके हल की गईं। सामग्री की वास्तविक प्रकृति को सतह प्रजातियों के प्रति न्यूट्रॉन बिखरन की संवेदनशीलता और हम प्रस्तुत करते हैं उस विस्तृत "तीसरी पीढ़ी" संरचना मॉडल के साथ आसानी से पकड़ा जा सकता है। मॉडलिंग दृष्टिकोण MXene संरचनात्मक गुणों की नई समझ देता है और Ti3C2 आधारित MXenes के विभिन्न भौतिक, रासायनिक, और कार्यात्मक गुणों की भविष्यवाणियों में वर्तमान में उपयोग किए जा रहे आदर्शीकृत मॉडलों को प्रतिस्थापित कर सकता है। विकसित किए गए मॉडल नए MXene सामग्रियों के डिज़ाइन में मार्गदर्शन के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, जिनमें चयनित सतह समाप्ति और नियंत्रित संपर्क कोण, उत्प्रेरक, ऑप्टिकल, इलेक्ट्रोकैमिकल, और अन्य गुण शामिल हैं। हम सुझाव देते हैं कि बहु-स्तरीय संरचनात्मक मॉडलिंग को 2D और परतदार सामग्रियों के लिए बिखरन और जोड़ी वितरण फ़ंक्शन डेटा के मॉडलिंग पर सामान्यीकरण पद्धति का आधार बनाना चाहिए।