據報道，相關研究成果日前發表于德國《應用化學》(《Angewandte Chemie-International Edition》)雜志。
寧波材料所科研人員采用原位反應放電等離子燒結法，經選擇性蝕刻法，剝離鍵合較弱、易于水解的鋁-碳(Al-C)結構單元。
據悉，該材料具有高比表面積、良好的導電和親水性、高彈性模量及高載流子遷移率，在導電材料、功能增強復合材料、儲能(如鋰離子電池和超級電容器)材料方面有良好應用前景。
二維層狀過渡金屬碳化物納米片(MXenes)材料是近年來發現的一類新型二維材料。
如何搶先合成出具有豐富d電子結構的過渡金屬碳化物材料已成為全世界關注的焦點。
該所研究人員摒棄傳統方法，通過創新設計，克服亞層間界面難調控的問題，首次獲得鉿(Hf)系二維MXene材料。
該材料在鋰電池和鈉電池測試中電流密度為200 mA/g，循環200次后體積比容量高，有望應用于空間飛行器、移動裝備等小型化供能系統。
同時，該所科研人員與香港城市大學支春義教授合作，獲得了量子點結構的碳化鈦(Ti3C2)型MXene材料。該量子點材料具有很好的熒光特性和生物相容性，有望在無稀土發光顯示材料和生物標記及光熱治療等領域得到廣泛應用。
專家表示，目前國際上MXene材料研究方興未艾，正逐步成為繼石墨烯、二硫化鉬、黑鱗等二維材料之后新的研究熱點。
業內人士指出，中國科學家在Zr系和Hf系對應MXene材料合成上的突破將有力擴展人們對于二維材料認識的視野，也對于納米能源器件和光電器件研究提供全新的素材。
