Более безопасное производство MXenes: электрический ток заменяет токсичную кислоту в новом методе

Исследователи из Венского технического университета (TU Wien) в Вене, Австрия, разработали более безопасный и устойчивый метод производства MXenes, класса 2D-материалов с разнообразными применениями. Этот инновационный подход заменяет использование опасной плавиковой кислоты электрическим током для отшелушивания материала.

MXenes, известные своими исключительными свойствами, показали себя перспективными в области хранения энергии, электромагнитного экранирования и твердотельной смазки, даже в экстремальных условиях. Традиционный метод производства с использованием плавиковой кислоты создавал значительные проблемы с безопасностью и окружающей средой, что препятствовало широкому промышленному внедрению.

Новый метод включает в себя подачу электрического напряжения на фазы MAX, которые представляют собой материалы, состоящие из слоев алюминия, титана и углерода. Тщательно контролируя напряжение, исследователи избирательно удаляют атомы алюминия, в результате чего получается желаемая структура MXene. Импульсные электрические токи дополнительно улучшают процесс, создавая пузырьки водорода, которые очищают и реактивируют поверхность материала, увеличивая выход MXene.

По словам Пьерлуиджи Билотто из исследовательской группы трибологии Венского технического университета, электрохимия предлагает альтернативу разрушению соединений алюминия в фазе MAX. Полученные MXenes обладают свойствами, сопоставимыми со свойствами, полученными с использованием плавиковой кислоты. Билотто видит будущее, в котором производство MXene упрощено и повсеместно распространено, потенциально доступно даже на кухне, что открывает путь для более широкого применения MXenes в различных технологических областях.