二維MBenes是早期過渡金屬硼化物，是三元或四級過渡金屬硼化物(MAB)的衍生物，代表了平原地區(qū)的一種新成員。雖然在各種應(yīng)用中都有巨大的潛力，但主要是關(guān)于它們潛在性質(zhì)的理論知識(shí)。理論計(jì)算和初步的實(shí)驗(yàn)嘗試證明了它們豐富的化學(xué)性質(zhì)、優(yōu)異的反應(yīng)性、機(jī)械強(qiáng)度/穩(wěn)定性、電導(dǎo)率、過渡性質(zhì)和能量收集的可能性。與MXenes相比，MBenes的結(jié)構(gòu)由于多種晶體排列、多態(tài)性和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變而顯得更加復(fù)雜。這使得它們的合成和隨后的分層成單一薄片具有挑戰(zhàn)性。克服這一瓶頸將使我們能夠合理地控制MBenes的材料-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系。MBenes后處理方法的創(chuàng)新將允許設(shè)計(jì)具有多用途功能的新功能系統(tǒng)和設(shè)備，從而為有意識(shí)地設(shè)計(jì)高性能2D材料打開一個(gè)有前景的范例。
圖1 MBenes可能的組成和結(jié)構(gòu)。
圖2. 各種合成路線的示意圖測試MBenes的合成產(chǎn)生不同的結(jié)果。
圖3 a)用稀釋的HCl溶液處理獲得2D CrB MBenes前后的Cr2AlB2 MAB的微觀結(jié)構(gòu)。b)實(shí)驗(yàn)測量的Cr2AlB2 MAB和2D CrB MBenes的x射線衍射圖與具有不同表面末端的CrB MBenes的數(shù)值預(yù)測衍射圖進(jìn)行了比較。c)具有不同空間布置的數(shù)值預(yù)測表面端點(diǎn)示意圖。
圖4. a)具有不同化學(xué)計(jì)量和早期過渡金屬的16種不同的原始MBenes的平面內(nèi)剛度。b)數(shù)值預(yù)測Zr2B2T2和Zr3B4T2不同表面末端的彈性常數(shù)、彈性模量和剪切模量。c)預(yù)測剪切和d)具有不同早期過渡金屬和表面末端的MBenes的楊氏模量。
圖5。MBenes的廣泛潛在應(yīng)用的示意圖。
相關(guān)科研成果由波蘭華沙理工大學(xué)Agnieszka M. Jastrz?bska等人于2022年發(fā)表在Advanced Materials (Adv. Mater. 2022, 34, 2108840)上。原文：2D MBenes: A Novel Member in the Flatland。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
