二维MBenes是早期过渡金属硼化物,是三元或四级过渡金属硼化物(MAB)的衍生物,代表了平原地区的一种新成员。虽然在各种应用中都有巨大的潜力,但主要是关于它们潜在性质的理论知识。理论计算和初步的实验尝试证明了它们丰富的化学性质、优异的反应性、机械强度/稳定性、电导率、过渡性质和能量收集的可能性。与MXenes相比,MBenes的结构由于多种晶体排列、多态性和结构转变而显得更加复杂。这使得它们的合成和随后的分层成单一薄片具有挑战性。克服这一瓶颈将使我们能够合理地控制MBenes的材料-结构-性能关系。MBenes后处理方法的创新将允许设计具有多用途功能的新功能系统和设备,从而为有意识地设计高性能2D材料打开一个有前景的范例。
图1 MBenes可能的组成和结构。
图2. 各种合成路线的示意图测试MBenes的合成产生不同的结果。
图3 a)用稀释的HCl溶液处理获得2D CrB MBenes前后的Cr2AlB2 MAB的微观结构。b)实验测量的Cr2AlB2 MAB和2D CrB MBenes的x射线衍射图与具有不同表面末端的CrB MBenes的数值预测衍射图进行了比较。c)具有不同空间布置的数值预测表面端点示意图。
图4. a)具有不同化学计量和早期过渡金属的16种不同的原始MBenes的平面内刚度。b)数值预测Zr2B2T2和Zr3B4T2不同表面末端的弹性常数、弹性模量和剪切模量。c)预测剪切和d)具有不同早期过渡金属和表面末端的MBenes的杨氏模量。
图5。MBenes的广泛潜在应用的示意图。
相关科研成果由波兰华沙理工大学Agnieszka M. Jastrzębska等人于2022年发表在Advanced Materials (Adv. Mater. 2022, 34, 2108840)上。原文:2D MBenes: A Novel Member in the Flatland。
转自《石墨烯研究》公众号