2025 년 3 월 28 일, 유명한 저널 Nature Synthesis에서 연구자들은 재료 과학 분야에서 상당한 돌파구를 달성했습니다. 이론적 계산에 의해 안내 된 정확한 에칭 기술을 사용함으로써, 그들은 새로운 2 차원 물질 인 원자 순서 W2TIC2TX MXENE을 성공적으로 얻었다. 이러한 성취는 중간 계층 박리와 관련된 과제를 혁신하여 다양한 필드, 특히 수질 전기 분해를 통한 수소 생산에서 MXENE 파우더의 혁신적인 응용을위한 길을 열어줍니다.
혁신적인 합성 방법 :
밀도 기능 이론 (DFT) 계산을 활용함으로써, 연구원들은 (W, TI) 4C4INY 화합물에서 텅스텐 층을 에칭의 타당성을 탐구했다. 그들은 과도한 알루미늄 도핑 (2AL 전구체)이 산소 불순물을 줄이고 선택적 에칭을 촉진하는 데 도움이된다는 것을 발견했습니다. HCl-LIF를 사용하여 비음이 층화 된 탄화물 (W, Ti) 4C4-Y 전구체로부터 공유 결합 된 텅스텐 층의 선택적 에칭을 통해, 이들은 정렬 된 바이메탈 전이 금속 MXENE (W2TIC2TX)을 성공적으로 합성 하였다.
탁월한 수소 진화 반응 (그녀) 성능 :
박리 된 W2TIC2TX MXENE은 기존 W1.33CTX MXENE을 능가하는 10MA CM-2의 전류 밀도에서 144MV의 과도한 전위를 가진 그녀의 성능을 보여 주었다. DFT 계산은 텅스텐 티타늄 혼합 표면 (W-TI3 배위 부위)의 수소 흡착 자유 에너지가 열 중성 (ΔGAD = -0.37EV)에 접근하여 순수한 텅스텐 표면 (ΔGAD = -1.79EV)에 접근 함을 보여 주었다.
다목적 재료 특성 :
또한,이 재료는 가변 범위 호핑 (VRH) 모델에 따라 427 SCM-1의 높은 실온 전기 전도도를 자랑하며, 이는 우세한 중간층 전자 수송을 나타냅니다. 800nm 펨토초 레이저 조사에서 포화 흡수 거동을 나타내며, 광 및 레이저 응용 분야에서 잠재적 값을 강조합니다. 이 물질의 높은 전도도와 안정성은 광범위한 광전자 및 레이저 기술을 유망한 후보로 만듭니다.
이 연구는 MXENE의 전통적인 합성 패러다임을 뚫고 효율적인 촉매 및 새로운 2D 재료를 구성하기위한 새로운 아이디어를 제공합니다.
문헌 이름 : 전기 촉매를위한 2D 텅스텐 mxene의 합성
