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世界首個鋅MAX相材料在鎮合成 新材料制備有了鎮海方案

發布日期:2019-03-21信息來源:今日鎮海

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記者20日從中科院寧波材料所獲悉,世界首個鋅MAX相材料在鎮海合成。

因特殊的晶體結構,MAX相材料兼具陶瓷、金屬的輕巧、高導電性等優良特性,可MAX相材料的合成卻是全球公認的難題。“M代表前過渡金屬元素;A代表ⅢA和ⅣA主族元素;X代表碳或氮。”該所先進能源材料工程實驗室黃慶研究員說,以往主要通過混合含有M、A、X三類元素的原材料,再加工合成MAX相材料。通過這一方式,自然合成MAX相材料的種類稀少,品質也不高。

該所先進能源材料工程實驗室團隊采用精確置換的合成策略。“先構建含有M、X兩種元素的骨架結構,再通過某種方法,精確置換A原子晶格位,把想要的鋅等原子放置其中。”黃慶說,這種方法讓A位元素有了更多選擇。目前,團隊已成功制備出A元素為鋅的多種MAX相材料,擴充了MAX相材料“家族成員”。

同時,運用傳統方式制備MAX相材料的二維衍生物MXene,一般需要用到高毒性的氟化物。該團隊所使用的創新型MAX相材料制備方式,能夠進一步以綠色環保的方式應用于制備MXene材料,因為用到的是食用鹽——氯化鈉。

目前,寧波材料所有關這項科研成果的論文,已在知名國際化學期刊上刊發,引起業界高度關注,國內外多家科研機構、企業主動上門請求合作。

同石墨烯一樣,MAX相材料也被業界看好其前景。因導電性好、耐摩擦、耐氧化,MAX相材料被用在高鐵上方接觸高壓電線的電弓上,讓列車安全更有保障。“這只是根據MAX相材料優異性能,其中一個已投入應用的點。”黃慶說,MAX相材料還擁有極佳的事故容錯能力,有望在壓水堆核燃料包殼涂層、釷基熔鹽堆和加速器驅動新能源系統等國家重大工程得到應用。


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