منتدى تراتيل شاعر - مركبات MXenes

فئة من المركبات غير العضوية ثنائية الأبعاد إلى جانب مركبات MBenes، والتي تتكون من طبقات رقيقة ذريًا من كربيدات المعادن الانتقالية أو النتريدات أو كربونات النتريد. تقبل مركبات MXenes مجموعة متنوعة من النهايات المحبة للماء. نُشر مقال عن أول مادة من مركبات MXene في عام 2011م في كلية الهندسة بجامعة دريكسل ‏.
بناء المادة
صورة بمجهر مسح إلكتروني لمركبات MXene الناتجة عن الحفر بالموجات الفوق صوتية لـ Ti3 AlC2

تمتلك مركبات MXenes المصنعة عن طريق الحفر بـ حمض الهيدروفلوريك HF شكلًا يشبه آلة الأكورديون، والذي يمكن الإشارة إليه باسم MXene متعدد الطبقات (multi-layer MXene أو اختصارًا ML-MXene)، أو MXene ذو طبقات قليلة (few-layer MXene أو اختصارًا FL-MXene) نظرًا لأنه يحتوي على أقل من خمس طبقات. نظرًا لأن أسطح مركبات MXenes يمكن أن تنتهي بمجموعات وظيفية، فيمكن استخدام التسمية Mn+1 Xn Tx، حيث T هي مجموعة وظيفية (على سبيل المثال O، F، OH، Cl).
أحادية المعدن الانتقاليتتبنى مركبات MXenes ثلاثة هياكل بمعدن واحد في موقع M، كما هو موروث من أقصى طور MAX phasesوهي: M2C, و M3C2, و M4C. يمكن إنتاجها عن طريق الحفر الانتقائي لعنصر A من طور MAX أو أي مركب طبقي آخر (على سبيل المثال، Mo2Ga2C)، والذي له الصيغة العامة Mn+1AXn، حيث M هو معدن انتقالي مبكر، وA هو عنصر من المجموعة 13 أو 14 من الجدول الدوري، وX هو كربون C و/أو نيتروجين N، وn = 1-4. تمتلك مراحل MAX بنية سداسية ذات طبقات ولها تماثل P63/mmc، حيث تكون طبقات M مضغوطة بشكل متقارب تقريبًا وتملأ ذرات X المواقع الثمانية السطوح. لذلك، تتداخل طبقات Mn+1Xn مع العنصر A، الذي يرتبط معدنيًا بالعنصر M.ثنائية المعدن الانتقاليمعادن MXenes ثنائية المعدن الانتقالي يمكن أن تأخذ شكلين، إما معادن MXenes ثنائية المعدن الانتقالي مُرتَّبة أو معادن MXenes المحلول الصلب. بالنسبة لمعادن MXenes ثنائية المعدن الانتقالي المرتبة، يكون لها الصيغ العامة: M'2M"C2 أو M'2M"2C3 حيث M' و M" هما معدنان انتقاليان مختلفان. تشمل كربيدات ثنائية المعدن الانتقالي التي جرى تصنيعها Mo2TiC2, و Mo2Ti2C3, و Cr2TiC2, و Mo4VC4. في بعض هذه المركبات (مثل Mo2TiC2, و Mo2Ti2C3, و Cr2TiC2)، توجد ذرات الموليبدينوم Mo أو الكروم Cr على الحواف الخارجية لمركبات MXene وتتحكم هذه الذرات في الخصائص الكهروكيميائية لمركبات MXenes.بالنسبة لمركبات MXenes ذات المحاليل الصلبة، فإن لها الصيغ العامة التالية: (M'2−yM"y)C , أو (M'3−yM"y)C2, أو (M'4−yM"y)C3, أو (M'5−yM"y)C4, حيث يجري توزيع المعادن بشكل عشوائي في جميع أنحاء الهيكل في المحاليل الصلبة مما يؤدي إلى خصائص قابلة للتخصيص باستمرار.الفجوات Divacancyمن خلال تصميم صفائح ذرية ثلاثية الأبعاد (Mo2/3Sc1/3)2AlC، مع ترتيب كيميائي داخل المستوى، ومن خلال الحفر الانتقائي لذرات Al وSc، هناك دليل على وجود صفائح Mo1.33C ثنائية الأبعاد ذات فجوات معدنية منظمة.