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       在一個(gè)系統(tǒng)中同步收集和轉(zhuǎn)換多種可再生能源，用于化學(xué)燃料生產(chǎn)和環(huán)境修復(fù)，是可持續(xù)能源技術(shù)的圣杯。然而，開(kāi)發(fā)出滿足不同工作機(jī)制的先進(jìn)能量收割機(jī)具有挑戰(zhàn)性。在這里，我們從理論上和實(shí)驗(yàn)上揭示了MXene材料作為多種能源利用的通用催化劑的用途。Ti₃C₂T_X MXene對(duì)有機(jī)污染物的分解和產(chǎn)氫具有良好的催化性能。它在光能、熱能和機(jī)械能的刺激下表現(xiàn)優(yōu)于大多數(shù)報(bào)道的催化劑。此外，當(dāng)使用Ti₃C₂T_X時(shí)，壓電和壓電光熱催化的協(xié)同作用進(jìn)一步提高了性能。機(jī)理研究表明，在不同的能量刺激下，Ti₃C₂T_X表面產(chǎn)生了羥基和超氧自由基。此外，Ti₂CT_X、V₂CT_X和Nb₂CT_X MXene材料也實(shí)現(xiàn)了類似的多功能。這項(xiàng)工作有望為利用MXene材料獲取多源可再生能源開(kāi)辟一條新途徑。
 
圖1. Ti₃C₂和Ti₃C₂T_X的能帶和晶體結(jié)構(gòu)。
 
圖2. Ti₃C₂T_X的表征。
 
圖3. MB的催化降解。
 
圖4. Ti₃C₂T_X光熱催化降解MB及其反應(yīng)機(jī)理。
 
       相關(guān)科研成果由泉州師范學(xué)院化學(xué)工程與材料學(xué)院Xiaoyang Pan等人于2023年發(fā)表在Nature communications（https://doi.org/10.1038/s41467-023-39791-w）上。原文：2D MXenes polar catalysts for multirenewable energy harvesting applications.
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-39791-w。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)