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    三元層狀材料的拓撲結構轉化與功能應用
    發布人: 星禧   發布時間: 2020-11-16    瀏覽次數:

    主講人簡介:

    黃慶,研究員,博士生導師。1995-2002年求學于天津大學,獲得無機非金屬材料學士學位和材料學碩士學位。2002-2005年在上海硅酸鹽所就讀,獲材料物理與化學博士學位。2005-2010年,分別在日本物質材料研究所和美國加州大學戴維斯分校開展博士后研究。2010年回國任職中科院寧波材料所。
    研究方向: 主要集中于極端環境能源材料的開發與應用,主要包括三元層狀陶瓷的新材料創制與極端環境下物性與結構的表征,高安全能源系統復合材料的設計與評估等。已在NatureMaterials等期刊雜志上發表論文230余篇,發表著作1部。

    報告內容簡介:

    近年來, 三元層狀碳氮化合物(MAX相)及其衍生二維納米材料MXene受到了科學界的廣泛關注。MAX相的晶體結構由Mn+1Xn結構單元與A元素單原子面交替堆垛排列而成, 兼具金屬和陶瓷的諸多優點, 在高溫結構材料、摩擦磨損器件、核能材料與化學等領域有較大的應用潛力。MAX相的A層原子被刻蝕之后獲得成分為Mn+1XnTx(Tx為表面基團)的二維納米材料, 即MXene, 具有豐富的成分組合以及可調諧的物理化學性質, 在有害物質處置、儲能器件、電磁屏蔽、電子器件等領域表現出良好的應用前景。本報告著重介紹具有路易斯酸性質的高溫熔鹽與傳統MAX相之間的拓撲化學反應行為。研究發現,由于Mn+1Xn亞層剛性骨架的存在,熔鹽陽離子與MAX相A位原子之間同時發生氧化還原反應和晶格原子位置換的行為。通過高溫熔鹽下拓撲合成化學方法,可以進一步拓展MAX相材料組成元素在元素周期表中的分布,如A位晶格位可被過渡金屬元素占據,形成遺傳MAX相獨特層狀結構的雙過渡金屬碳氮化合物(Extended MAX phase, E-MAX)。與此同時,MAX相衍生的二維材料MXene表面端基也從傳統的F和O拓展到鹵素和硫屬基團,從而體現出新奇的物理和化學性質。

     
     
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