MXenes有哪些基本属性呢？

MXenes的基本属性

1.表面官能团

MXenes的表面官能团不仅影响电化学性能，还影响电子特性（包括能带结构，功函数）和光学性质。尽管尚未发现精确控制表面官能团种类的方法，但这些表面官能团高度依赖于合成路线和合成后处理。

Ti₃C₂T_x形貌表征（a）HF路线Ti₃C₂T_x的扫描电子显微镜（SEM）图像，其具有手风琴状结构；

（b）HCl-LiF路线Ti₃C₂T_x的扫描电子显微镜（SEM）图像，具有更紧凑的结构；

（c）多层Ti₃C₂T_x的高角度环形暗场（HAADF）图像，源自同一Ti₃C₂T_xMAX相的相邻两个Ti₃C₂T_x单层的ABAB堆叠；

（d）与HAADF结合的环形亮场（ABF）图像，揭示Ti₃C₂T_x的表面官能团；

（e）所提出的Ti₃C₂T_x原子结构的示意图，其中表面官能团位于三个相邻碳原子的中空位置，产生原子层的ABCABC堆叠；

（f）分层Ti₃C₂T_x纳米片的环形暗场扫描透射电子显微镜图像（ADF-STEM）。

2. 能带结构

已经进行了许多理论研究，以确定MXenes系列的电子能带结构和特性。大多数的MXenes具有金属/半金属带结构，而一些MXene系统是半导体的。

半导体M₂CT₂ MXene系统的能带结构 

过渡金属元素和表面官能团显著影响着影响MXenes的电子能带结构。

3.功函数

位于MXenes表面的官能团与功函数直接相关，这对电子设备应用至关重要。OH-端基的MXenes往往具有超低功函数，而其他官能团总是会产生大的功函数。

MXenes计算的功函数

（a）Sc和Pt始端和终端MXenes的计算功函数的比较；

（b）OH-和F-官能化MXenes与O-官能化MXenes的函数；

（c）表面官能化引起MXenes与表面偶极矩的函数；

（d）Hf₂C(OH)₂的电子定位功能（ELF）等高线图显示了MXene外的NFE状态；

（e）与石墨烯，MoS₂和BN 相比，相对费米能级（E_f）的最低NFE状态的能量位置是MXenes的功函数的函数。实线是真空状态。