MXenes의 합성 및 개발에 있어 10년의 진전

2011년 발견 이후, 2D 전이 금속 카바이드 및 나이트라이드(MXenes)의 수는 꾸준히 증가해왔습니다. 현재 40개 이상의 MXene 조성이 존재합니다. 궁극적인 수치는 훨씬 더 많으며, 시간이 지나면서 이들은 알려진 2D 재료의 가장 큰 가족으로 발전할 수 있습니다. MXenes의 금속과 같은 전기 전도도(약 20,000 S cm-1)에 해당하는 독특한 특성은 에너지 저장, 광전자, 생물 의학, 통신 및 환경 등 다양한 응용 분야에서 유용하게 사용됩니다. MXene 논문 및 특허의 수는 빠르게 증가하고 있습니다. 첫 번째 MXene 세대는 MAX 상에서 금속층을 선택적으로 에칭하여 합성되며, 레이어 형태의 전이 금속 카바이드 및 카르보나이트라이드를 불산을 사용하여 만듭니다. 그 이후로 불화물 염과 다양한 산의 혼합물 내에서 선택적 에칭, 비수성 에칭제, 할로겐 및 용융염을 포함하여 여러 합성 방법이 개발되어, 새로운 MXenes의 표면 화학을 더욱 잘 제어할 수 있게 되었습니다. 여기서는 MXene 연구의 첫 10년 간의 간략한 역사적 개요와 그들의 합성과 미래 개발에 대한 관점을 제공합니다. 그들의 생산이 수용액 환경에서 쉽게 확장 가능하고 높은 수율을 보인다는 사실은 상업화에 긍정적인 신호가 됩니다.