我國科學家提出新型二維材料制備新方案

天津大學楊全紅教授領(lǐng)銜的Nanoyang團隊及合作者提出一種二維過渡金屬碳化物（MXene）制備新方案，能讓MXene制備更加綠色高效，為其規(guī)?；瘧?yīng)用提供了新路徑。相關(guān)研究成果于3月11日刊發(fā)在國際學術(shù)期刊《自然-合成》上。

MXene具備優(yōu)異的導電性、可調(diào)控的二維片狀結(jié)構(gòu)以及豐富的表面化學性質(zhì)，在儲能、電磁屏蔽、催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而，當前少層MXene的制備仍普遍依賴復(fù)雜的多步工藝流程，且涉及含氟、有毒試劑，導致生產(chǎn)成本居高不下，環(huán)境風險較高。

此外，傳統(tǒng)制備方法得到的MXene表面荷負電，其應(yīng)用場景受到限制，規(guī)?；瘧?yīng)用受到制約。因此，少層荷正電MXene的綠色、高效制備，已成為學術(shù)和產(chǎn)業(yè)界追求的新增長點。

楊全紅團隊開創(chuàng)性地提出了一種基于深共晶溶劑的制備策略，從制備端賦予了MXene材料正電荷表面特性，一步實現(xiàn)了少層荷正電MXene的制備，獲得了一種全新的MXene材料體系，該材料展現(xiàn)出優(yōu)異的吸附、儲鋰和催化特性，還避免了傳統(tǒng)制備方法中的多步復(fù)雜流程，所用深共晶溶劑價格低廉、綠色環(huán)保，為MXene材料的應(yīng)用拓展和綠色規(guī)?；苽涮峁┝巳路桨浮?/p>

少層荷正電MXene的制備過程示意圖。（受訪者供圖）

“這對推動二維材料的可持續(xù)制備和規(guī)?；瘧?yīng)用具有重要意義，有望為我國搶占二次電池、柔性電子器件、電磁屏蔽、未來儲能技術(shù)等領(lǐng)域的科技制高點提供關(guān)鍵材料支撐?！睏钊t說。

該成果由天津大學、四川大學、法國圖盧茲大學共同完成。（記者張建新、栗雅婷）