清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Energetic Stability and Interfacial Complexity of Ti 3 C 2 T x MXenes Synthesized with HF/HCl and CoF 2 /HCl as Etching Agents

MXenes公司 材料科学 氢氟酸 最大相位 蚀刻(微加工) 碳化物 化学工程 化学稳定性 氮化物 无机化学 图层(电子) 纳米技术 复合材料 化学 冶金 工程类
作者
Cody B. Cockreham,Vitaliy G. Goncharov,Ellis Hammond-Pereira,Margaret Reece,Andrew Strzelecki,Wenqian Xu,Steven R. Saunders,Hongwu Xu,Xiaofeng Guo,Di Wu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (36): 41542-41554 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acsami.2c09669
摘要

MXenes are ultra-thin two-dimensional layered early transition-metal carbides and nitrides with potential applications in various emerging technologies, such as energy storage, water purification, and catalysis. MXenes are synthesized from the parent MAX phases with different etching agents [hydrofluoric acid (HF) or fluoride salts with a strong acid] by selectively removing a more weakly bound crystalline layer of Al or Ga replaced by surface groups (-O, -F, -OH, etc.). Ti3C2Tx MXene synthesized by CoF2/HCl etching has layered heterogeneity due to intercalated Al3+ and Co2+ that act as pillars for interlayer spacings. This study investigates the impacts of etching environments on the compositional, interfacial, structural, and thermodynamic properties of Ti3C2Tx MXenes. Specifically, compared with HF/HCl etching, CoF2/HCl treatment leads to a Ti3C2Tx MXene with a broader distribution of interlayer distances, increased number of intercalated cations, and decreased degree of hydration. Moreover, we determine the enthalpies of formation at 25 °C (ΔHf,25°C) of Ti3C2Tx MXenes etched with CoF2/HCl, ΔHf,25°C = -1891.7 ± 35.7 kJ/mol Ti3C2, and etched with HF/HCl, ΔHf,25°C = -1978.2 ± 35.7 kJ/mol Ti3C2, using high-temperature oxidation drop calorimetry. These energetic data are discussed and compared with experimentally derived and computationally predicted values to elucidate the effects of intercalants and surface groups of MXenes. We find that MXenes with intercalated metal cations have a less exothermic ΔHf,25°C from an increase in the interlayer space and dimension heterogeneity and a decrease in the degree of hydration leading to reduced layer-layer van der Waals interactions and weakened hydration effects applied on the MXene layers. The outcomes of this study further our understanding of MXene's energetic-structural-interfacial property relationships.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
丹丹完成签到 ,获得积分10
27秒前
帅气寄风完成签到,获得积分10
32秒前
changfox完成签到,获得积分10
52秒前
54秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
时尚的蜜蜂完成签到,获得积分10
1分钟前
张欢馨应助淡定的井采纳,获得10
1分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
聪明的梦槐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
开放的乐驹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赫连山菡发布了新的文献求助30
1分钟前
45度科研狗完成签到 ,获得积分10
2分钟前
靓丽的初丹完成签到,获得积分10
2分钟前
刘大表演艺术家完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Julia完成签到,获得积分10
2分钟前
大大完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
赫连山菡发布了新的文献求助10
3分钟前
瘦瘦的如冰完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
科目三应助细心的语蓉采纳,获得10
3分钟前
youzi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
wing0087完成签到,获得积分10
3分钟前
Jasper应助Julia采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
迅速飞丹完成签到,获得积分10
4分钟前
小蘑菇应助wing0087采纳,获得10
4分钟前
Julia发布了新的文献求助10
4分钟前
Mngata完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Julia发布了新的文献求助10
4分钟前
施忠垒完成签到 ,获得积分10
4分钟前
从容飞雪完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
Robin完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
土豪的城完成签到,获得积分10
5分钟前
睡不醒完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Art Therapy and Career Counseling 600
The Oxford Handbook of Digital Classical Studies 550
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7619603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9195055
关于积分的说明 19706265
捐赠科研通 7191278
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272398
关于科研通互助平台的介绍 2435035
邀请新用户注册赠送积分活动 2267650