Безпечніше виробництво MXene: електричний струм замінює токсичну кислоту в новому методі

Дослідники з TU Wien у Відні, Австрія, розробили безпечніший і більш стійкий метод виробництва MXene, класу 2D-матеріалів з різноманітним застосуванням. Цей інноваційний підхід замінює використання небезпечної плавикової кислоти електричним струмом для відшарування матеріалу.

MXene, відомі своїми винятковими властивостями, показали перспективність у накопиченні енергії, електромагнітному екрануванні та твердотільному змащуванні, навіть в екстремальних умовах. Традиційний метод виробництва з використанням плавикової кислоти створював значні проблеми з безпекою та навколишнім середовищем, що перешкоджало широкому промисловому впровадженню.

Новий метод передбачає прикладання електричної напруги до MAX-фаз, які є матеріалами, що складаються з шарів алюмінію, титану та вуглецю. Ретельно контролюючи напругу, дослідники вибірково видаляють атоми алюмінію, отримуючи бажану структуру MXene. Імпульсні електричні струми додатково покращують процес, створюючи бульбашки водню, які очищають і повторно активують поверхню матеріалу, збільшуючи вихід MXene.

За словами П'єрлуїджі Білотто з Tribology Research Group TU Wien, електрохімія пропонує альтернативу для розщеплення сполук алюмінію у MAX-фазі. Отримані MXene демонструють властивості, порівнянні з тими, що виробляються з використанням плавикової кислоти. Білотто бачить майбутнє, де виробництво MXene буде спрощено та стане звичайним явищем, потенційно доступним навіть на кухні, відкриваючи шлях для ширшого застосування MXene в різних технологічних сферах.