以Ti3C2Tx為代表的二維(2D)過渡金屬氮化物和碳化物(MXenes)因其獨特的物理和化學性質而在柔性電子器件、機電設備和結構薄膜中具有廣泛的應用。盡管理論上預測2D Ti3C2Tx的楊氏模量為0.502 TPa,但由于測量極其受限,迄今為止尚未通過實驗證實。
華東理工大學Fu-Zhen Xuan、Yabin Yan和Bowei Zhang等在掃描電子顯微鏡下使用納米機械推拉設備對單層Ti3C2Tx納米片進行了直接原位拉伸測試。
本文要點:
(1)
有效楊氏模量為0.484±0.013 TPa,比之前通過有爭議的納米壓痕法報道的0.33 TPa更接近0.502 TPa的理論值,測得的彈性剛度為~948 N/m。此外,在拉伸加載過程中,單層Ti3C2Tx顯示出~3.2%的平均彈性應變和高達~15.4 GPa的拉伸強度。
(2)
這項工作通過納米壓痕法糾正了以前的報道,并證明Ti3C2Tx確實具有廣泛的應用潛力。
參考文獻:
Rong, C., Su, T., Li, Z. et al. Elastic properties and tensile strength of 2D Ti3C2Tx MXene monolayers. Nat Commun 15, 1566 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45657-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45657-6