Element Replacement Approach by Reaction with Lewis Acidic Molten Salts to Synthesize Nanolaminated MAX Phases and MXenes

MXenes公司 化学 路易斯酸 过渡金属 相(物质) 卤化物 金属 无机化学 化学工程 催化作用 有机化学 工程类
作者
Mian Li,Jun Lu,Kan Luo,Youbing Li,Keke Chang,Ke Chen,Jie Zhou,Johanna Rosén,Lars Hultman,Per Eklund,Per O. Å. Persson,Shiyu Du,Zhifang Chai,Zhengren Huang,Qing Huang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:141 (11): 4730-4737 被引量:1320
标识
DOI:10.1021/jacs.9b00574
摘要

Nanolaminated materials are important because of their exceptional properties and wide range of applications. Here, we demonstrate a general approach to synthesizing a series of Zn-based MAX phases and Cl-terminated MXenes originating from the replacement reaction between the MAX phase and the late transition-metal halides. The approach is a top-down route that enables the late transitional element atom (Zn in the present case) to occupy the A site in the pre-existing MAX phase structure. Using this replacement reaction between the Zn element from molten ZnCl2 and the Al element in MAX phase precursors (Ti3AlC2, Ti2AlC, Ti2AlN, and V2AlC), novel MAX phases Ti3ZnC2, Ti2ZnC, Ti2ZnN, and V2ZnC were synthesized. When employing excess ZnCl2, Cl-terminated MXenes (such as Ti3C2Cl2 and Ti2CCl2) were derived by a subsequent exfoliation of Ti3ZnC2 and Ti2ZnC due to the strong Lewis acidity of molten ZnCl2. These results indicate that A-site element replacement in traditional MAX phases by late transition-metal halides opens the door to explore MAX phases that are not thermodynamically stable at high temperature and would be difficult to synthesize through the commonly employed powder metallurgy approach. In addition, this is the first time that exclusively Cl-terminated MXenes were obtained, and the etching effect of Lewis acid in molten salts provides a green and viable route to preparing MXenes through an HF-free chemical approach.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Always完成签到,获得积分10
1秒前
DX关闭了DX文献求助
1秒前
张凤发布了新的文献求助10
1秒前
zhao完成签到,获得积分20
1秒前
烂漫母鸡完成签到,获得积分20
2秒前
ZXZ发布了新的文献求助10
2秒前
搜集达人应助yyds采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
Akim应助3089ggf采纳,获得10
4秒前
浪月完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助sfsfes采纳,获得10
4秒前
5秒前
科研通AI6.3应助小研不咸采纳,获得10
5秒前
hh完成签到,获得积分20
5秒前
情怀应助eryuan采纳,获得10
6秒前
6秒前
充电宝应助XXF采纳,获得10
6秒前
airplane完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
dannnnn发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
delete完成签到,获得积分10
8秒前
Raymond发布了新的文献求助10
8秒前
上官若男应助安铸采纳,获得10
9秒前
10秒前
x笑一完成签到,获得积分20
10秒前
爆米花应助caigou采纳,获得10
10秒前
10秒前
czz完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
木木发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
loogn7发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
Heng发布了新的文献求助10
13秒前
朱灭龙发布了新的文献求助10
13秒前
iuuuuu发布了新的文献求助10
13秒前
mfz发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6010750
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7557367
关于积分的说明 16134916
捐赠科研通 5157535
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762405
邀请新用户注册赠送积分活动 1741025
关于科研通互助平台的介绍 1633495