用于捕获碳的MXene

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沸石和MOF已经成为捕获CO2有希望的候选材料。然而，由于有限的CO2/N2选择性和长期稳定性，挑战仍然存在。在碳捕获（CC）领域，预计MXene可以高效捕获CO2，但MXene表面被认为是无终止的，考虑到目前MXene的湿化学制备路线，实验上是不切实际的。为了解开MXene非相干终止或吸附其他分子（如CO2）的潜力，Per O. Å. Persson课题组用一种新方法将MXene原型Ti3C2Tx 进行处理。使用原位环境透射电子显微镜（ETEM），对单个Ti3C2Tx片材进行初始高温处理以解吸F，随后进行H2暴露以从表面除去持久性O终止，然后将终止耗尽的MXene暴露于CO2气体，发现了第一个MXene被非相干分子终止，有效吸附CO2气体（≈12mol kg-1）。此外，表面终止耗尽的MXene暴露于N2气体，没有观察到N吸附，这也与第一性原理计算一致。吸附效率与CO2/N2选择性以及化学和热稳定性相结合，确定了Ti3C2 MXene作为碳捕获（CC）应用的新材料。

Ingemar Persson, Joseph Halim, Hans Lind, Thomas W. Hansen, Jakob B. Wagner, Lars-Åke Näslund, Vanya Darakchieva, Justinas Palisaitis, Johanna Rosen, Per O. Å. Persson[J], Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201805472

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805472