Przejdź do treści

Wet‐Chemical Etching and Delamination of MoAlB into MBene and Its Outstanding Photocatalytic Performance

MBenes to materiały post-MXene, które zawierają w swojej strukturze bor zamiast węgla i azotu. Ta wyjątkowa kompozycja daje możliwość zbadania roli boru w działaniu materiałów 2D. Jednakże trawienie chemiczne na mokro i rozwarstwianie początkowej fazy MoAlB stanowią wyzwanie ze względu na trwałe wiązanie atomów glinu z sąsiednimi pierwiastkami. W tym przypadku problem ten można pokonać, przetwarzając MoAlB przez 24, 48 i 72 godziny wodnym roztworem HCl/H2O2. Złożone w czasie trawienie i rozwarstwianie pozwala uzyskać pojedyncze, jedno- lub kilkuwarstwowe płatki 48-MBene. Teoretyczna i eksperymentalna analiza XRD ujawniła najlepiej rozwarstwiony 48-MBen mający ortorombowy układ sieci Mo2B2. Obecność tlenku Mo umożliwia bezpośrednie optyczne pasmo wzbronione 1,2 eV i pośrednie 0,2 eV oraz wyjątkową aktywność fotokatalityczną w rozkładzie błękitu metylenowego jako modelowego zanieczyszczenia organicznego. Fotokatalizator 48-MBene osiąga około 90% rozkładu MB w ultrafiolecie i symulowanym naświetlaniu światłem białym przy trzykrotnie szybszej kinetyce, przewyższającej nawet hybrydyzowane MXenes. Ponadto 48-MBene okazał się najlepiej przystosowany do wykorzystania pełnego spektrum światła widzialnego do reaktywnych form tlenu. I odwrotnie, 24-MBene i 72-MBene wykazują niecałkowite rozwarstwienie lub utlenienie, co utrudnia ich aktywność fotokatalityczną. Uzyskane wyniki otwierają eksperymentalną ścieżkę zastosowania MBenów w rekultywacji środowiska. 

Autorzy z PW:

Agnieszka Jastrzębska, Dorota Moszczyńska, Michał Jakubczak, Dominika Bury, Muhammad Abiyyu Kenichi Purbayanto

Czasopismo:

Advanced Functional Materials

Rok wydania: