深圳市二维材料孔雀团队
【Adv. Mater.】异质MXene:理论,制备及其新兴应用
        二维过渡金属碳/氮化物自2011年首次发现以来取得了蓬勃发展,当下正值MXene材料的10周年庆典,回顾其发展史可以发现近些年对于异质MXene的研究越来越火热。
杂原子的引入不仅能够改变材料的晶体结构,同时也能够赋予其独特的物理化学性质,进一步扩宽了MXene材料在各领域的应用。

      深圳大学张晗教授联合瑞典乌普萨拉大学Hans Ågren教授在国际著名期刊《Advanced Materials 》上发表题为Hetero-MXenes: Theory, Synthesis, and Emerging Applications的综述。首次对异质MXene的理论、合成以及应用进行了系统的归纳总结。如图所示,异质MXene的相关论文自2012年首次出现以来呈现出指数增长的趋势。

       该综述首先简单介绍了MXene材料的制备和性能,并对MXene的掺杂/取代进行了详细的理论总结,其表面缺陷为杂原子的引入奠定了基础。随后综述了当下主流异质MXene的制备方法,包括氮,硫,磷以及金属掺杂/取代。异质MXene材料目前主要用于以下几个方面:1. 能源储存器件(包括超级电容器和可充电电池等);2. 电催化(包括HER、OER、ORR、NRR等);3. 其他应用(包括污水处理、光电器件等)。

       最后作者对异质MXene的制备以及潜在应用进行了展望。

图1 异质MXene的发展史及其制备与应用的归纳总结

       该综述论文的第一作者是深圳大学博士后高凌锋博士,通讯作者为深圳大学二维材料光电科技联合实验室张晗特聘教授和瑞典乌普萨拉大学Hans Ågren教授,深圳大学为第一完成单位。该工作得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科学技术创新基金以及河南省海外杰出人才培养中心资助等项目的支持。

【相关链接】
Hetero-MXenes: Theory, Synthesis, and Emerging Applications
Lingfeng Gao, Wenli Bao, Artem V. Kuklin, Shan Mei, Han Zhang, Hans Ågren
Advanced Materials, 2021-01-18
DOI: 10.1002/adma.202004129