【研究背景】

自從2011年MXene被發(fā)現(xiàn)以來，許多研究者都致力于其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，截至目前，大多數(shù)的研究都以Ti基MXene材料為主，如Ti3C2Tx，關(guān)于Ti3C2Tx的研究已經(jīng)被全面、系統(tǒng)地研究。作為新型V-基MXene材料的代表，V2CTxMXene已經(jīng)在電化學(xué)儲能領(lǐng)域初露鋒芒，如鋰離子電池，鋰硫電池和傳感器等。然而，MXene的熱學(xué)穩(wěn)定性和沒有被系統(tǒng)地研究，這在一定程度上限制了其在儲能領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

【研究背景】

近日，美國奧本大學(xué)Carlos A. Carrero教授，在國際知名學(xué)術(shù)期刊Nanoscale上發(fā)表論文，題目為Insights into the thermal and chemical stability of multilayered V2CTx?MXene.?文章對V2CTx在不同的氣體環(huán)境的高溫退火處理產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)研究，分別在還原性的H2，惰性的N2，氧化性的CO2和空氣氣氛中。這對于V2CTx具有一定的參考意義。

【圖文導(dǎo)讀】

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圖1.純V2CTx的XRD、SEM、Raman及V 2p的XPS圖譜。

圖2.在N2氣氛下600度煅燒V2CTx的XRD、SEM、Raman及V 2p的XPS圖譜。

圖3.?在CO2氣氛下600度煅燒V2CTx的XRD、SEM、Raman及V 2p的XPS圖譜。

圖4.?在空氣氣氛下600度煅燒V2CTx的XRD、SEM、Raman及V 2p的XPS圖譜。

圖5.在H2氣氛下600度煅燒V2CTx的XRD、SEM、Raman及V 2p的XPS圖譜。

【本文總結(jié)】

? ? ?N2-處理V2CTx：V2CTx層狀結(jié)構(gòu)在600度可以保持穩(wěn)定，伴隨著與內(nèi)在水分子的反應(yīng)而產(chǎn)生的輕微氧化；

CO2-處理V2CTx：V2CTx層狀結(jié)構(gòu)塌陷，超過300度時發(fā)生氧化，形成與VOx的復(fù)合物；

空氣-處理V2CTx：V2CTx在300度以上完全氧化成V2O5；

H2-處理V2CTx：V2CTx層狀結(jié)構(gòu)在一定程度上保持穩(wěn)定，MXene(0002)峰因?yàn)樗肿拥姆纸舛?；表面的VOx被還原；超過300度時官能團(tuán)(OH, O, F)被分解。

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