科学家开发出用于制备宏观二维MXene的解决方案

近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所（ISSP）的科学家报告说，他们已经通过湿化学方法获得了宏观的V4C3Tx MXene。

MXene是材料科学中的一类二维无机化合物。这些材料由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。它最初于2011年报道，由于MXene材料表面有羟基或末端氧，它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。

MXenes在电化学储能、电磁干扰屏蔽、传感器、催化等方面已显示出优势。此外，由于它们的金属导电性，可调谐的功函数和可调节的带隙，它们在电子和光子应用中也表现出出色的性能，这是MXene研究的新兴领域，具有巨大的潜力。

通常，所获得的MXene是微米尺寸或更小，因为它们通常是通过蚀刻微米尺寸


如此小的MXene材料尺寸限制了它们在电子和光子设备中的应用。如何获得大尺寸甚至宏观尺寸的二维MXene材料已经成为亟待解决的问题。

为此，ISSP的研究人员首先通过高温通量法生长了毫米级的V4AlC3单晶。然后，将V4AlC3单晶在室温下浸入氢氟酸中40天。

结果，选择性地蚀刻了V4AlC3单晶的Al层，从而形成了大尺寸的V4C3Tx MXene。

宏观V4C3Tx MXene的获得不仅将为探究其在电子和光子器件中的应用提供可能，而且还将刺激其他宏观MXene材料的制备和应用。