🧪 Новый метод производства максенов

Ученые Института химии растворов получили результаты по ряду направлений исследований. В чем суть научных открытий – в Телеграм-рубрике «ИХР РАН: обзор итогов».

MXenes (максены) - перспективные материалы 21 века, представляющие собой двумерные карбиды, нитриды и карбонитриды переходных металлов. Они обладают такими важными свойствами, как оптическая прозрачность, высокая механическая прочность и электропроводность. Значительное внимание было уделено изучению их применения в материалах авиакосмической промышленности, поглощении терагерцового излучения, устройствах хранения энергии и биомедицине.
Обычно максены на основе карбида титана получают путем травления сплава титан/алюминий/углерод фтористоводородной кислотой, но этот традиционный способ имеет ряд недостатков: реакцию необходимо проводить при высоких температурах, а после ее проведения — утилизировать опасные отходы и очищать максены от образующихся в процессе травления примесей.
В лаборатории «Химия гибридных наноматериалов и супрамолекулярных сиcтем» разработан новый высокотехнологичный подход получения максенов - с помощью плазменно-жидкостного синтеза. Подход успешно продемонстрирован на примере синтеза наноструктур MXenes состава TiCnClx путем инициирования импульсного разряда между титановыми электродами, погруженными в четыреххлористый углерод.

Полученные MXenes имеют морфологию частиц, подобную "гармошке", характерную для максенов, синтезированных традиционным методом. Разработанный метод не требует опасных исходных реагентов, утилизации побочных продуктов и высокотемпературных процессов для фиксации продуктов, позволяющий синтезировать максены в одну стадию. При этом MXenes не содержат никаких оксидных примесей.