Двумерные карбиды переходных металлов

Представлены результаты синтеза двумерных карбидов и карбонитридов переходных металлов путём погружения отдельных порошков MAX-фаз в плавиковую кислоту (HF). MAX-фазы представляют собой многочисленное семейство, включающее более 60 тройных слоистых карбидов, нитридов и карбонитридов переходных металлов, пригодных для механической обработки. Получены данные о расслоении следующих MAX-фаз: Ti2AlC, Ta4AlC3, (Ti0.5,Nb0.5)2AlC, (V0.5,Cr0.5)3AlC2 и Ti3AlCN. Для этого порошки просто погружали при комнатной температуре в HF различной концентрации на 10–72 ч, после чего подвергали ультразвуковой обработке. Удаление слоя группы «A» из MAX-фаз приводит к образованию двумерных слоёв, обозначенных как MXenes; это название указывает на удаление элемента A и подчёркивает их структурное сходство с графеном. Сопротивление слоёв MXenes оказалось сопоставимым с сопротивлением многослойного графена. Измерение краевого угла смачивания водой на спрессованных поверхностях MXenes показало их гидрофильность.