Chemistry Researches

Chemistry Researches

محاسبه و بررسی خواص ساختار (الکترونیکی و مکانیکی) مکسین ها -کاربید تیتانیوم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه فیزیک-دانشکده علوم-دانشگاه پیام نور
2 گروه کامپیوتر- دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه آزاد اسلامی اراک
10.22036/cr.2023.390474.1210
چکیده
چکیده
از زمان کشف گرافن خانواده ی مواد دو بعدی به سرعت در حال گسترش است، به ویژه از سال 2011 با پیدایش کاربیدها و نیتریدهای فلزات واسطه به نام مکسین (MXenes ) گروه جدید و پرکاربردی به این دسته از مواد اضافه شد.
این مواد دارای سطح آبدوست خواص مکانیکی-سرامیکی منحصربفرد، و نیز دارای نسبت سطح بسیار بالا با قابلیت اصلاح سطح هستند. نانوذرات مکسین دارای خواص بسیار منحصربفرد الکتریکی، نوری، مغناطیسی و بیولوژیکی هستند که میتوانند در پیش برد باتریهای نسل جدید، سوپرخازنها، عایقهای الکترومغناطیسی، مواد کامپوزیتی با استحکام بالا و حوزه های دیگر مانند پزشکی موثر واقع شوند. از زمان کشف آنها، حدود 30 مکسین مختلف سنتز شده اند. همچنین ساختار و خواص چند ده مورد به روش ابتدا به ساکن و متدهای مختلف شبیه سازی کامپیوتری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته اند. با توجه به پیشرفت های برجسته در زمینه این گروه از مواد دو بعدی بررسی خواص مختلف و نیز کاربردهای بالقوه آنها ضروری بنظر می رسد. در این مقاله خواص ساختاری و مکانیکی مکسین کاربید تیتانیم بررسی شده است. بررسی ها ی ساختاری نشان میدهند این ماده ی دو بعدی از رسانایی بالایی برخوردار است که کاملا با بررسی های دیگر مطابقت دارد. همچنین بررسی خاصیت مکانیکی بیانگر استحکام و چکش خواری این ماده می باشد که این نیز از مطابقت خوبی با این گروه از مواد مکسین دارد.

چکیده تصویری

محاسبه و بررسی خواص ساختار (الکترونیکی و مکانیکی) مکسین ها -کاربید تیتانیوم
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Calculating and investigating the properties of the structure (electronic and mechanical) of mxene - titanium carbide

نویسندگان English

Ali hossein Mohammad Zaheri 1
Hadi Mohammad Zaheri 2
1 Department of Physics,, Faculty of science, Payame Noor University
2 Department of computer- Faculty of engineering- Islamic azad university of arak
چکیده English

Abstract
Since the discovery of graphene, the family of two-dimensional materials has been expanding rapidly, Especially since 2011, with the emergence of transition metal carbides and nitrides, called MXenes, a new and widely used group was added to this group of materials.
These materials have a hydrophilic surface with unique mechanical-ceramic properties, and also have a very high surface ratio with the ability to modify the surface. Mxenes nanomaterials have very unique electrical, optical, magnetic and biological properties that can be effective in advancing new generation batteries, Supercapacitors, electromagnetic insulators, high strength composite materials and other fields such as medicine. Since their discovery, about 30 different mxnene have been synthesized. Also, the structure and properties of several tens of items have been investigated and studied by the static first method and various computer simulation methods. Considering the outstanding progress in the field of this group of two-dimensional materials, it seems necessary to investigate various properties and their potential applications. In this article, the structural and mechanical properties of maxin titanium carbide are investigated. Structural studies show that this two-dimensional material has high conductivity, which is completely consistent with other studies. Also, the examination of the mechanical properties shows the strength and hammer ability of this material, which is also in good agreement with this group of Maxine materials.

کلیدواژه‌ها English

"Quantum Espresso" software package
Mxene
two-dimensional materials
density functional theory
[1] M.E. Mahmoud, M.M. Osman, O.F. Hafez, A.H. Hegazi, E. Elmelegy, Desalination, 251 (2010) 123.
[2] I.M. Sayre, J. Am. Water Works Assoc., 80 (1988) 53.
[3] S. Dadfarnia, R. Afsharipour, A.M.H. Shabani, Chapter 10: Application of magnetic nanomaterials as resonance light scattering sensors, in: M. Ahmadi, A. Afkhami, T. Madrakian (Eds.), Magnetic Nanomaterials in Analytical Chemistry, Elsevier, (2021) 227-247.
[4] M. Ahmadi, T. Madrakian, A. Afkhami, Anal. Chim. Acta 852, 250 (2014).
[5] M. Ahmadi, T. Madrakian, A. Afkhami, Sens. Actuators B, 210 (2015) 439.
[6] F. Fazl, M. Ahmadi, T. Madrakian, A. Afkhami, Sens. Actuators B, 223 (2016) 379.
[7] P. Zhang, S. Chen, Y. Kang, Y. Long, Spectrochim. Acta A, 99 (2012) 347.
[8] Y. Luo, L. Xu, A. Liang, A. Deng, Z. Jiang, RSC Adv., 4 (2014) 19234.
[9] J. Dong, A. Liang, Y. Luo, Z. Jiang, Arab. J. Chem., 12 (2019) 2293.
[10] W.A. Al-Onazi, M.A. Abdel-Lateef, Spectrochim. Acta A, 264 (2022) 120258.
[11] T. Madrakian, M. Ahmadi, M. Ghadiri, A. Afkhami, J. Environ. Chem. Eng., 4 (2016) 3484.
[12] S.-M. Lee, W.-Y. Lee, Bull. Korean Chem. Soc., 23 (2002) 1169.
[13] S. Gao, G. Tan, H. Yuan, D. Xiao, M.M. Choi, Microchim. Acta, 153 (2006) 159.
[14] A. Afkhami, T. Madrakian, M. Soltani-Shahrivar, M. Ahmadi, H. Ghaedi, J. Electrochem. Soc., 163
(2015) B68.

  • تاریخ دریافت 18 فروردین 1402
  • تاریخ بازنگری 07 تیر 1402
  • تاریخ پذیرش 13 مرداد 1402