亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Mechanistic Insight into the Chemical Exfoliation and Functionalization of Ti3C2 MXene

表面改性 材料科学 MXenes公司 最大相位 密度泛函理论 剥脱关节 氮化物 电子定域函数 吉布斯自由能 碳化物 带隙 纳米技术 石墨烯 化学物理 计算化学 物理化学 电子 图层(电子) 热力学 化学 复合材料 物理 量子力学 光电子学
作者
Pooja Srivastava,Avanish Mishra,Hiroshi Mizuseki,Kwang‐Ryeol Lee,Abhishek K. Singh
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:8 (36): 24256-24264 被引量:302
标识
DOI:10.1021/acsami.6b08413
摘要

MXene, a two-dimensional layer of transition metal carbides/nitrides, showed great promise for energy storage, sensing, and electronic applications. MXene are chemically exfoliated from the bulk MAX phase; however, mechanistic understanding of exfoliation and subsequent functionalization of these technologically important materials is still lacking. Here, using density-functional theory we show that exfoliation of Ti3C2 MXene proceeds via HF insertion through edges of Ti3AlC2 MAX phase. Spontaneous dissociation of HF and subsequent termination of edge Ti atoms by H/F weakens Al-MXene bonds. Consequent opening of the interlayer gap allows further insertion of HF that leads to the formation of AlF3 and H2, which eventually come out of the MAX, leaving fluorinated MXene behind. Density of state and electron localization function shows robust binding between F/OH and Ti, which makes it very difficult to obtain controlled functionalized or pristine MXene. Analysis of the calculated Gibbs free energy (ΔG) shows fully fluorinated MXene to be lowest in energy, whereas the formation of pristine MXene is thermodynamically least favorable. In the presence of water, mixed functionalized Ti3C2Fx(OH)1-x (x ranges from 0 to 1) MXene can be obtained. The ΔG values for the mixed functionalized MXenes are very close in energy, indicating the random and nonuniform functionalization of MXene. The microscopic understanding gained here unveils the challenges in exfoliation and controlling the functionalization of MXene, which is essential for its practical application.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
乾坤侠客LW完成签到,获得积分10
2秒前
11秒前
白羽丫完成签到,获得积分10
11秒前
小哈完成签到 ,获得积分10
12秒前
诚心的罡完成签到 ,获得积分20
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
哈基米德应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
14秒前
水水的发布了新的文献求助10
16秒前
IdleDoc完成签到 ,获得积分10
16秒前
关我屁事完成签到 ,获得积分10
17秒前
Friday完成签到,获得积分10
18秒前
万能图书馆应助Zert采纳,获得10
22秒前
玉252完成签到,获得积分10
27秒前
30秒前
章鱼完成签到,获得积分10
31秒前
老实的南风完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
Zert发布了新的文献求助10
33秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
33秒前
海绵完成签到 ,获得积分10
36秒前
斯文无敌完成签到,获得积分10
46秒前
上好佳完成签到 ,获得积分10
51秒前
56秒前
57秒前
lucky发布了新的文献求助10
1分钟前
李嘉诚完成签到,获得积分10
1分钟前
cloud完成签到,获得积分10
1分钟前
lucky完成签到,获得积分10
1分钟前
渟柠完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jianwuzhou发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
逮劳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
万邦德完成签到,获得积分10
1分钟前
酷波er应助IdleDoc采纳,获得10
1分钟前
FashionBoy应助南江悍匪采纳,获得10
1分钟前
星辰大海应助小昏采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Holistic Discourse Analysis 600
Constitutional and Administrative Law 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5345722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4480561
关于积分的说明 13946480
捐赠科研通 4378124
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2405626
邀请新用户注册赠送积分活动 1398183
关于科研通互助平台的介绍 1370666