فاز مکس و مکسین

مکسین چیست؟

 

  فاز مکس و مکسین:   کاربید، کاربونیترید و نیترید فلزات واسطه (مکسین) دسته ای از مواد دوبعدی (2D) هستند. فرمول عمومی این ترکیبات M_n+1X_nT_x (n=1-3)  است که M نشان‌دهنده فلزات واسطه مثل (Sc, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and so on)، X نشان دهنده کربن یا نیتروژن و T نشان دهنده گروه‌های عاملی موجود در سطح مثل گروه‌های هیدروکسیل، اکسیژن و یا فلورین است. بعضی از مثال‌های این خانواده می‌توان به Ti₂CT_x و Ti₃C₂T_x هستند. در مکسین n+1 لایه از M  تعداد n لایه از X را پوشش می‌دهد. Ti3AlC2 معروفترین و پرکاربردترین فاز مکس است که مکسین Ti3C2 از آن حاصل می شود.

ساختار‌های  M₂X ، M₃X₂ و M₄X₃ در شکل ‏پایین  نشان داده شده است. Ti₃C₂T_x اولین گزارش از خانواده مکسین‌ها است که در سال 2011 توسط گوگوتسی و همکارانش سنتز شد. حدود  20عضو از خانواده مکسین تاکنون سنتز شده است ( در شکل  با رنگ آبی مشخص شده است)  و دهها عضو پیش بینی شده است که قابل سنتز هستند(در شکل  با رنگ خاکستری مشخص شده است). مکسین‌ها با بیش از یک فلز  به دو صورت موجود هستند: محلول جامد و فاز منظم.

در محلول جامد توزیع  اتفاقی  از دو فلز واسطه در لایه M وجود دارد( در شکل ‏ با رنگ سبز مشخص شده است) در مقابل در مکسین با فاز منظم یک یا دولایه از یک فلز واسطه مثل تیتانیوم بین لایه‌های از فلز واسطه دیگر مثل مولیبدن ساندویچ شده است (در شکل ‏ با رنگ پرتقالی مشخص شده است).

 

سنتز مکسین

مکسین ها از حذف کردن انتخابی لایه A، لایه‌هایی از ساختار‌های فاز MAX (فاز مکس) وجود می‌آید. فرمول عمومی فاز MAX به صورت M_n+1AX_n است که A در آن نشان‌دهنده عنصری از گروه سوم یا چهارم جدول تناوبی است (A=Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, P, As, S and Cd). به عنوان مثال حذف آلومینیوم از ساختار Ti₃AlC₂ منجر به سنتز مکسین Ti₃C₂T_x می‌شود. چون پیوند M-A یک پیوند فلزی قوی است باید با یک روش شیمیایی این پیوند را گسست. محلول‌های آبی اسیدفلوریدریک برای حذف انتخابی A به کار رفته است. همچنین نمک لیتیوم فلوراید به همراه هیدروکلریک اسید می تواند جایگزین مناسبی به جای اسید بسیار خورنده هیدروفلوریک (HF) در فرایند تبدیل فاز مکس به مکسین باشد به عنوان مثال در فرآیند تبدیل فاز مکس Ti3AlC2 به مکسین Ti3C2Tx از این مخلوط استفاده می شود. اچ کردن به این روش اختصاراروش MILD نامیده می شود. استفاده از این مخلوط باعث به دست آمدن مکسین به صورت ورقه های جدا می شود، در حالی که استفاده از HF باعث محصول مکسین آکاردئونی شکل می شود شکل ‏پایین سنتز مکسین را از فاز MAX نشان می‌دهد.

 

کاربردهای مکسین

با توجه به ساختار دوبعدی و داشتن سطح بالا، هدایت الکتریکی بالا، پایداری مکانیکی و توانایی تبادل پروتون بالا مکسین در زمینه‌های متعددی از قبیل باتری، ابرخازن‌های الکتروشیمیایی، محافظ تداخلات الکترومغناطیسی، سنسور و جذب و حذف آلاینده‌ها به کار رفته است. (شکل 3)

به علت فراوانی جایگاه‌های فعال در سطح صفحات مکسین می‌تواند یون‌های فلزی را از طریق برهمکنش‌های الکترواستاتیک و برهمکنش‌های شیمیایی جذب کند. Ti₃C₂T_x برای جذب یون‌های Pb⁺²به کار گرفته شده است و ظرفیت جذب 140 میلی گرم بر گرم و انتخاب پذیری بسیار مناسبی را نشان داده است. پیشنهاد شده است که مکانیسم جذب از طریق برهمکنش بین یونهای سرب و گروه‌های اکسیژنی است. مکسین همچنین برای حذف آلاینده‌هایی از قبیل رنگ‌ها مورد ‌استفاده قرار گرفته است. رنگ متیلن بلو (MB) با استفاده از Ti₃C₂T_x حذف شد. برهمکنش الکترواستاتیک بین رنگ کاتیونی MB و صفحات مکسین با بار منفی باعث جذب این رنگ توسط مکسین شده است.

علاوه براین به علت هدایت بالا و مساحت سطحی مناسب مکسین به طور گسترده در ابرخازن ها، باتری و الکتروکاتالیست ها کاربرد دارند.

مکسین ها و کامپوزیت های آن می تواند به صورت free-standing یا پوشش دادن بر روی بسترهای مناسب مثل فوم نیکل، پارچه کربنی، توری استیل و … در حوزه های مختلف الکتروشیمی به کار گرفته شود.

 

#مکسین #مکسین_چیست؟ #فروش _مکسین # خرید_مکسین

#فاز_مکس #مکس_فیز #مکسین #باتری #ابرخازن #کاتالیست #سل_خورشیدی #فروش_مکسین #فروش_مکس_فیز #فروش_فاز_مکس #فروش_Mxene #خرید_مکسین #خرید_MXene #خرید_Ti3AlC2 #خرید_مکس_فیز #خرید_Ti3C2

#فروش_MAX Phase #فروش_Ti3AlC2 #فروش_Ti3C2

واحد تحقیق و توسعه شرکت ردوکس کالا با تکیه بر دانش متخصصان شیمی دانشگاه های معتبر موفق به سنتز انواع فاز های مکس و مکسین در ایران شده است. در حال حاضر شرکت ردوکس کالا تنها شرکت تولید کننده فاز مکس و مکسین در ایران می باشد. جهت خرید و مشاوره با کارشناسان ردوکس کالا تماس بگیرید همچنین فاز مکس و مکسین آمریکایی و چینی نیز موجود است.

جهت مشاهده مشخصات فاز مکس AMERICAN ELEMENTS کلیک فرمایید. Max Phase

برخی از مشخصات فاز مکس و مکسین شرکت ردوکس کالا