在一个系统中同步收集和转换多种可再生能源，用于化学燃料生产和环境修复，是可持续能源技术的圣杯。然而，开发出满足不同工作机制的先进能量收割机具有挑战性。在这里，我们从理论上和实验上揭示了MXene材料作为多种能源利用的通用催化剂的用途。Ti₃C₂T_X MXene对有机污染物的分解和产氢具有良好的催化性能。它在光能、热能和机械能的刺激下表现优于大多数报道的催化剂。此外，当使用Ti₃C₂T_X时，压电和压电光热催化的协同作用进一步提高了性能。机理研究表明，在不同的能量刺激下，Ti₃C₂T_X表面产生了羟基和超氧自由基。此外，Ti₂CT_X、V₂CT_X和Nb₂CT_X MXene材料也实现了类似的多功能。这项工作有望为利用MXene材料获取多源可再生能源开辟一条新途径。
 
图1. Ti₃C₂和Ti₃C₂T_X的能带和晶体结构。
 
图2. Ti₃C₂T_X的表征。
 
图3. MB的催化降解。
 
图4. Ti₃C₂T_X光热催化降解MB及其反应机理。
 
       相关科研成果由泉州师范学院化学工程与材料学院Xiaoyang Pan等人于2023年发表在Nature communications（https://doi.org/10.1038/s41467-023-39791-w）上。原文：2D MXenes polar catalysts for multirenewable energy harvesting applications.
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-39791-w。

转自《石墨烯研究》公众号