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Exfolierbarkeit diverser übergangsmetallbasierter MAX-Phasen

Tran, Minh Hai (2021):
Exfolierbarkeit diverser übergangsmetallbasierter MAX-Phasen. (Publisher's Version)
Darmstadt, Technische Universität,
DOI: 10.26083/tuprints-00018507,
[Ph.D. Thesis]

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Dissertation, Minh Hai Tran.pdf
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Item Type: Ph.D. Thesis
Status: Publisher's Version
Title: Exfolierbarkeit diverser übergangsmetallbasierter MAX-Phasen
Language: German
Abstract:

MXenen sind eine neue Verbindungsklasse von zweidimensionalen Übergangsmetallcarbiden/-nitriden mit der allgemeinen Summenformel Mn+1XnTx. Dabei ist M ein frühes Übergangsmetall, X Kohlenstoff und/oder Stickstoff und Tx deutet auf die Oberflächenfunktionalisierungen -OH, -O und -F hin. MXene besitzen aufgrund der Übergangsmetalle hohe elektrische Leitfähigkeiten und haben ein negatives Zetapotential, wodurch sie stabile wässrige Suspensionen ausbilden können. Seit ihrer Entdeckung 2011 sind sie vielversprechende Materialien im Bereich der Energiespeicherung, elektromagnetischer Abschirmung, Sensorik, Katalyse, Biomedizin und in der Wasserreinigung. In der folgenden Dissertation wurden verschiedene MAX-Phasen und Misch-MAX-Phasensysteme synthetisiert und anschließend mittels verschiedener Exfolierungsmittel behandelt um die jeweiligen MXene herzustellen. Dabei wurde das Exfolierungsverhalten verschiedener MAX-Phasen untersucht und sowohl mittels Röntgendiffraktometrie, Elektronenmikroskopie und auch spektroskopischen Methoden charakterisiert. Zudem wurden die Oberflächenfunktionalisierung eines MXens untersucht und dadurch ein hybridisches MXen mit thermoresponsiven Eigenschaften synthetisiert. Es wurde des Weiteren elektrokatalytische Untersuchungen an einem neu synthetisierten MXen aus einer Vanadium 413 MAX-Phase durchgeführt und Erkenntnisse über den elektrochemischen Reaktionsverlauf erhalten.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

MXenes are a new inorganic compound of two-dimensional transition metal carbides/nitrides with the general formula Mn+1XnTx. Here, M is an early transition metal, X is carbon and/or nitrogen, and Tx indicates the surface functionalizations -OH, -O, and -F. MXenes have high electrical conductivities due to the transition metals and have a negative zeta potential, which allows them to form stable aqueous suspensions. Since their discovery in 2011, they have been promising materials in the fields of energy storage, electromagnetic shielding, sensing, catalysis, biomedicine, and water purification. In the following dissertation, different MAX phases and mixed MAX phase systems were synthesized and then treated by different exfoliating agents to produce the respective MXenes. The exfoliation behavior of different MAX phases was investigated and characterized using both X-ray diffraction, electron microscopy and also spectroscopic methods. In addition, the surface functionalization of an MXene was investigated and thereby a hybrid MXene with thermoresponsive properties was synthesized. Furthermore, electrocatalytic studies were performed on a newly synthesized MXene from a vanadium 413 MAX phase and insights into the electrochemical reaction process were obtained.

English
Place of Publication: Darmstadt
Collation: vi, 111, 8, II Seiten
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: 07 Department of Chemistry > Fachgebiet Anorganische Chemie
Date Deposited: 13 Aug 2021 07:06
Last Modified: 13 Aug 2021 07:06
DOI: 10.26083/tuprints-00018507
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-185071
Referees: Birkel, Prof. Dr. Christina ; Albert, Prof. Dr. Barbara ; Kramm, Prof. Dr. Ulrike ; Busch, Prof. Dr. Markus
Refereed: 12 July 2021
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/18507
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