Directives pour la synthèse et le traitement du carbure de titane bidimensionnel (Ti3C2Tx MXene)

Les carbures, carbonitrures et nitrures de métaux de transition bidimensionnels (MXenes) ont été découverts en 2011. Depuis cette découverte originale, plus de 20 compositions différentes ont été synthétisées par gravure sélective de la phase MAX et d'autres précurseurs, et beaucoup d'autres sont théoriquement prédites. Ils offrent une variété de propriétés différentes, ce qui rend cette famille de solides candidats prometteurs dans un large éventail d'applications, telles que le stockage d'énergie, le blindage contre les interférences électromagnétiques, la purification de l'eau, l'électrocatalyse et la médecine. Ces matériaux pouvant être traités en solution ont le potentiel d'être très évolutifs, déposés par spin, pulvérisation ou revêtement par immersion, peints ou imprimés, ou fabriqués de plusieurs manières. En raison de cette promesse, la quantité de recherche sur les MXenes a augmenté, et les méthodes de synthèse et de traitement se développent rapidement. L'évolution rapide du matériau peut également être remarquée dans la large gamme de protocoles de synthèse et de traitement qui déterminent le rendement de délaminage, ainsi que la qualité des flocons 2D produits. Ici, nous décrivons les méthodes expérimentales et les meilleures pratiques que nous utilisons pour synthétiser le MXene le plus étudié, le carbure de titane (Ti3C2Tx), en utilisant différents agents de gravure et méthodes de délaminage. Nous expliquons également les effets des paramètres de synthèse sur la taille et la qualité de Ti3C2Tx et suggérons les processus optimaux pour l'application désirée.