Bezpieczniejsza produkcja MXenów: Prąd elektryczny zastępuje toksyczny kwas w nowej metodzie

Naukowcy z TU Wien w Wiedniu (Austria) opracowali bezpieczniejszą i bardziej zrównoważoną metodę produkcji MXenów, klasy materiałów 2D o różnorodnych zastosowaniach. To innowacyjne podejście zastępuje użycie niebezpiecznego kwasu fluorowodorowego prądem elektrycznym do eksfoliacji materiału.

MXeny, znane ze swoich wyjątkowych właściwości, wykazały obiecujące wyniki w zakresie magazynowania energii, ekranowania elektromagnetycznego i smarowania w stanie stałym, nawet w ekstremalnych warunkach. Tradycyjna metoda produkcji z użyciem kwasu fluorowodorowego stwarzała poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa i środowiska, utrudniając powszechne wdrożenie przemysłowe.

Nowa metoda polega na przyłożeniu napięcia elektrycznego do faz MAX, które są materiałami złożonymi z warstw aluminium, tytanu i węgla. Poprzez staranne kontrolowanie napięcia, naukowcy selektywnie usuwają atomy aluminium, uzyskując pożądaną strukturę MXenu. Impulsowe prądy elektryczne dodatkowo wzmacniają proces, tworząc pęcherzyki wodoru, które czyszczą i reaktywują powierzchnię materiału, zwiększając wydajność MXenu.

Według Pierluigiego Bilotto z Grupy Badawczej Tribologii TU Wien, elektrochemia oferuje alternatywę dla rozbijania związków aluminium w fazie MAX. Otrzymane MXeny wykazują właściwości porównywalne z tymi produkowanymi przy użyciu kwasu fluorowodorowego. Bilotto przewiduje przyszłość, w której produkcja MXenów zostanie uproszczona i spowszechnieje, potencjalnie dostępna nawet w kuchni, torując drogę do szerszego zastosowania MXenów w różnych dziedzinach technologii.