当前位置：
X-MOL 学术
›
Inorg. Chem.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Combination of High pH and an Antioxidant Improves Chemical Stability of Two-Dimensional Transition-Metal Carbides and Carbonitrides (MXenes) in Aqueous Colloidal Solutions
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-06-17 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c00537 Shuohan Huang 1, 2 , Vadym N Mochalin 2, 3
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-06-17 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c00537 Shuohan Huang 1, 2 , Vadym N Mochalin 2, 3
Affiliation
|
MXenes, a large family of two-dimensional (2D) transition-metal carbides/nitrides, have attracted increased attention in recent years because of their excellent electronic, mechanical, thermal, and optical properties. Studying chemical properties of MXenes is important to prolong the shelf life of their colloids and provide robust performance of MXenes in devices and applications. While the role of MXene reactivity with the environment, including water and components of air, is becoming more recognized, less is known about the role of parameters influencing the reactivity. In this work, we investigate the individual and combined effects of the pH and antioxidant on chemical stability of Ti2CTx, Ti3CNTx, and Ti3C2Tx MXenes using GC, XPS, UV–vis, and Raman spectroscopy. In contrast to indirect indicators of MXene degradation, such as film conductivity or performance in electrochemical energy storage systems, we focus on detection of reaction products as the most sensitive and direct way of monitoring the chemical transformations of MXenes. Based on our knowledge of MXene chemistry and interactions with the environment, we propose a combination of sodium hydroxide and sodium l-ascorbate to effectively slow down degradation of MXenes in colloidal solutions by suppressing their hydrolysis and oxidation reactions, respectively.
中文翻译：
高 pH 值和抗氧化剂的组合提高了二维过渡金属碳化物和碳氮化物 (MXenes) 在水溶液胶体溶液中的化学稳定性
MXenes 是一大类二维 (2D) 过渡金属碳化物/氮化物，由于其优异的电子、机械、热和光学性能，近年来引起了越来越多的关注。研究 MXenes 的化学性质对于延长其胶体的保质期并提供 MXenes 在设备和应用中的稳健性能非常重要。虽然 MXene 反应性与环境（包括水和空气成分）的作用越来越受到认可，但人们对影响反应性的参数的作用却知之甚少。在这项工作中，我们研究了 pH 值和抗氧化剂对 Ti 2 CT x、Ti 3 CNT x和 Ti 3化学稳定性的单独和综合影响。C 2 T x MXenes 使用 GC、XPS、UV-vis 和拉曼光谱。与 MXene 降解的间接指标（例如薄膜电导率或电化学储能系统中的性能）相比，我们专注于检测反应产物，作为监测 MXene 化学转化的最灵敏和直接的方法。基于我们对 MXene 化学和与环境相互作用的了解，我们提出了氢氧化钠和l-抗坏血酸钠的组合，通过分别抑制其水解和氧化反应来有效减缓 MXene 在胶体溶液中的降解。
更新日期：2022-06-17
中文翻译：
高 pH 值和抗氧化剂的组合提高了二维过渡金属碳化物和碳氮化物 (MXenes) 在水溶液胶体溶液中的化学稳定性
MXenes 是一大类二维 (2D) 过渡金属碳化物/氮化物，由于其优异的电子、机械、热和光学性能，近年来引起了越来越多的关注。研究 MXenes 的化学性质对于延长其胶体的保质期并提供 MXenes 在设备和应用中的稳健性能非常重要。虽然 MXene 反应性与环境（包括水和空气成分）的作用越来越受到认可，但人们对影响反应性的参数的作用却知之甚少。在这项工作中，我们研究了 pH 值和抗氧化剂对 Ti 2 CT x、Ti 3 CNT x和 Ti 3化学稳定性的单独和综合影响。C 2 T x MXenes 使用 GC、XPS、UV-vis 和拉曼光谱。与 MXene 降解的间接指标（例如薄膜电导率或电化学储能系统中的性能）相比，我们专注于检测反应产物，作为监测 MXene 化学转化的最灵敏和直接的方法。基于我们对 MXene 化学和与环境相互作用的了解，我们提出了氢氧化钠和l-抗坏血酸钠的组合，通过分别抑制其水解和氧化反应来有效减缓 MXene 在胶体溶液中的降解。
京公网安备 11010802027423号