В революционном исследовании, о котором сообщалось 28 марта 2025 года в престижном журнале «Синтез природы», исследователи добились значительного прорыва в области материаловедения. Используя точные методы травления, основанные на теоретических вычислениях, они успешно получили атомно упорядоченные W2Tic2TX Mxene, новый двумерный материал. Это достижение революционизирует проблемы, связанные с межслойным расслоением, прокладывая путь к инновационному применению порошка mxene в различных областях, особенно в производстве водорода с помощью электролиза воды.
Инновационный метод синтеза:
Используя расчеты функциональной теории плотности (DFT), исследователи изучили возможность травления вольфрамовых слоев в (W, Ti) 4C4₋y. Они обнаружили, что избыточное легирование алюминия (2 -й предшественник) помогает уменьшить примеси кислорода и облегчает селективное травление. Благодаря селективному травлению ковалентно связанных вольфрамовых слоев из не MAX-слоистых карбида (W, TI) 4C4-Y-предшественников с использованием HCL-LIF они успешно синтезировали упорядоченный биметаллический переходной металл Mxene (W2Tic2TX).
Исключительная реакция эволюции водорода (ее):
Delaminated W2tic2tx Mxene демонстрировала выдающуюся свою деятельность, с чрезмерным народом всего 144 мВ при плотности тока 10 мА CM-2, превосходя существующее W1.33CTX Mxene. Расчеты DFT показаны, что свободная энергия адсорбции водорода на смешанной поверхности вольфрамового титана (сайты координации W-Ti3) приближается к тепловой нейтральности (ΔGad = -0,37EV), превосходящие чистые вольфрамовые поверхности (ΔGad = -1,79EV).
Универсальные свойства материала:
Кроме того, этот материал может похвастаться электрической проводимостью высокой температуры 427 SCM-1, после модели прыжков с переменным диапазоном (VRH), что указывает на преобладающий перевозка межслойного электрона. Он демонстрирует насыщенное поглощение поведения при 800 -нм фемтосекундное лазерное облучение, подчеркивая его потенциальную ценность в фотонных и лазерных приложениях. Высокая проводимость и стабильность этого материала делают его перспективным кандидатом для широкого спектра оптоэлектронных и лазерных технологий.
Это исследование прорывается через традиционную парадигму синтеза Mxene и предоставляет новые идеи для построения эффективных своих катализаторов и новых двухмерных материалов.
Название литературы: Синтез 2D вольфрамового мсене для электрокатализа
