Métaux de transition doubles ordonnés en deux dimensions, carbures (MXenes)

Plus la diversité chimique et la complexité structurelle des matériaux bidimensionnels (2D) sont élevées, plus la probabilité qu'ils possèdent des propriétés uniques et utiles est grande. Dans cet article, la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) est utilisée pour prédire l'existence de deux nouvelles familles de carbures 2D ordonnés (MXenes), M'2M″C2 et M'2M″2C3, où M' et M″ sont deux métaux de transition précoces différents. Dans ces solides, les couches de M' sandwichent les couches de carbure de M″. En synthétisant Mo2TiC2Tx, Mo2Ti2C3Tx et Cr2TiC2Tx (où T est une terminaison de surface), nous avons validé les prédictions DFT. Étant donné que les atomes de Mo et Cr sont à l'extérieur, ils contrôlent les propriétés chimiques et électrochimiques des flocons 2D. Ce dernier a été prouvé en montrant un comportement électrochimique très différent de Mo2TiC2Tx et Ti3C2Tx. Ce travail élargit davantage la famille des matériaux 2D, offrant des choix supplémentaires de structures, de chimies et, en fin de compte, de propriétés utiles.