Sản xuất MXene an toàn hơn: Dòng điện thay thế axit độc hại trong phương pháp mới

Các nhà nghiên cứu tại TU Wien ở Vienna, Áo đã phát triển một phương pháp an toàn hơn và bền vững hơn để sản xuất MXene, một loại vật liệu 2D với nhiều ứng dụng đa dạng. Cách tiếp cận sáng tạo này thay thế việc sử dụng axit hydrofluoric nguy hiểm bằng dòng điện để bóc tách vật liệu.

MXene, được biết đến với các đặc tính vượt trội của nó, đã cho thấy nhiều hứa hẹn trong lưu trữ năng lượng, che chắn điện từ và bôi trơn trạng thái rắn, ngay cả trong môi trường khắc nghiệt. Phương pháp sản xuất truyền thống sử dụng axit hydrofluoric gây ra những lo ngại đáng kể về an toàn và môi trường, cản trở việc áp dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Phương pháp mới bao gồm việc áp dụng điện áp vào các pha MAX, là các vật liệu bao gồm các lớp nhôm, titan và carbon. Bằng cách kiểm soát cẩn thận điện áp, các nhà nghiên cứu chọn lọc loại bỏ các nguyên tử nhôm, tạo ra cấu trúc MXene mong muốn. Dòng điện xung làm tăng cường hơn nữa quá trình bằng cách tạo ra các bong bóng hydro giúp làm sạch và kích hoạt lại bề mặt vật liệu, làm tăng năng suất MXene.

Theo Pierluigi Bilotto từ Nhóm Nghiên cứu Tribology của TU Wien, điện hóa cung cấp một giải pháp thay thế để phá vỡ các hợp chất nhôm trong pha MAX. MXene thu được thể hiện các đặc tính tương đương với các đặc tính được sản xuất bằng axit hydrofluoric. Bilotto hình dung một tương lai nơi sản xuất MXene được đơn giản hóa và trở nên phổ biến, có khả năng tiếp cận được ngay cả trong môi trường nhà bếp, mở đường cho ứng dụng rộng rãi hơn của MXene trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau.