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世界首个锌MAX相材料在镇合成 新材料制备有了镇海方案

发布日期:2019-03-21信息来源:今日镇海

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记者20日从中科院宁波材料所获悉,世界首个锌MAX相材料在镇海合成。

因特殊的晶体结构,MAX相材料兼具陶瓷、金属的轻巧、高导电性等优良特性,可MAX相材料的合成却是全球公认的难题。“M代表前过渡金属元素;A代表ⅢA和ⅣA主族元素;X代表碳或氮。”该所先进能源材料工程实验室黄庆研究员说,以往主要通过混合含有M、A、X三类元素的原材料,再加工合成MAX相材料。通过这一方式,自然合成MAX相材料的种类稀少,品质也不高。

该所先进能源材料工程实验室团队采用精确置换的合成策略。“先构建含有M、X两种元素的骨架结构,再通过某种方法,精确置换A原子晶格位,把想要的锌等原子放置其中。”黄庆说,这种方法让A位元素有了更多选择。目前,团队已成功制备出A元素为锌的多种MAX相材料,扩充了MAX相材料“家族成员”。

同时,运用传统方式制备MAX相材料的二维衍生物MXene,一般需要用到高毒性的氟化物。该团队所使用的创新型MAX相材料制备方式,能够进一步以绿色环保的方式应用于制备MXene材料,因为用到的是食用盐——氯化钠。

目前,宁波材料所有关这项科研成果的论文,已在知名国际化学期刊上刊发,引起业界高度关注,国内外多家科研机构、企业主动上门请求合作。

同石墨烯一样,MAX相材料也被业界看好其前景。因导电性好、耐摩擦、耐氧化,MAX相材料被用在高铁上方接触高压电线的电弓上,让列车安全更有保障。“这只是根据MAX相材料优异性能,其中一个已投入应用的点。”黄庆说,MAX相材料还拥有极佳的事故容错能力,有望在压水堆核燃料包壳涂层、钍基熔盐堆和加速器驱动新能源系统等国家重大工程得到应用。