پروگ میٹر سائنس (اگر: 48.165) | 2 ڈی میکسین اور کاربن

کاربن کی اہمیت ، زندگی کے سب سے اہم عناصر میں سے ایک ، خود واضح ہے۔ پیلیولیتھک دور کے بعد سے ، انسانوں نے ہماری بنیادی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے کاربن کو استعمال کرنے کی کوشش کی ہے۔ آج ، سائنس دانوں نے کامیابی کے ساتھ مکمل جہتی کاربن مواد تیار کیا ہے ، 0D کاربن کوانٹم ڈاٹ ، 1 ڈی کاربن نانوٹوبس یا بینڈ ، 2 ڈی گرافین اور 3D کاربن جھاگ ، اور اسی طرح ، بہت سے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ لہذا ، کاربن میٹریل اپنی زندگی کی خدمت کرتے ہوئے جس دنیا میں رہتے ہیں اس میں بھی ایک انتہائی اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ بے مثال لاگت کا فائدہ اسے بہت سے اطلاق کے شعبوں میں ایک سرخیل اور رہنما بناتا ہے ، اور اسے کچھ مخصوص علاقوں میں بہتر کارکردگی کے ل other دوسرے مواد کے ساتھ بھی مربوط کیا جاسکتا ہے۔

2D گرافین کی دریافت کے بعد سے ، بہت سے 2D مواد کا بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے ، جیسے منتقلی میٹل آکسائڈس ، منتقلی میٹل چالکوجینائڈس ، جس میں بنیادی طور پر سلفائڈز اور سیلینائڈز شامل ہیں ، اور منتقلی میٹل کاربائڈس/نائٹرائڈ ، ہیکساگونل بوران نائٹرائڈ ، پرتوں والی ایل ڈی ایچ ، 2 ڈی ایم او ایف ، فاسفین ، فوسفین ، جرمنی ، وغیرہ۔ اگرچہ یہ 2D مواد مجموعی طور پر ایک مشترکہ 2D ڈھانچہ رکھتے ہیں ، لیکن مخصوص جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کیمیائی ساخت کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہیں ، جو 2D میٹریل فیملی کو بھی وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز دیتی ہے۔ ان میں ، پرتوں والی منتقلی میٹل کاربائڈ پچھلی دہائی کا سب سے زیادہ گرم ستارہ ہے ، نام نہاد میکسین ، جس کی وجہ سے بجلی کی چالکتا کی سونے کی طرح کی خصوصیات ، سطح سے بھرپور فنکشنل گروپس ، جیسے -F ، -OH اور = O ، بہترین ہائیڈرو فیلیسیٹی اور سطح الیکٹرونگیٹیٹی اور دیگر جامع عمدہ خصوصیات۔ چونکہ اس کا سب سے پہلے 2011 میں ترکیب کیا گیا تھا ، لہذا یہ دنیا بھر کے محققین کے لئے ایک گرم تحقیقی موضوع بن گیا ہے ، کیوں کہ ہم جانتے ہیں کہ زیادہ تر 2D مواد موصلیت ، سیمیکمڈکٹر یا نیم دھاتی خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں ، لہذا میکسین کی دریافت 2D مواد کی طلوع آفتاب ہے۔ نظام نہ صرف یہ کہ ، دوسرے دو جہتی محدود اجزاء کے مقابلے میں ، میکسین میں مختلف ایٹم پرتوں پر مبنی ایک بہت ہی بھرپور تنوع ہے ، ہوائی جہاز میں یا ہوائی جہاز سے باہر دھات کے جوہری آرڈر کی بدولت ، M2X سے M3X2 تک ، M4X3 تک اور ابھی حال ہی میں M5X4 ، جو Mxene مادی نظام میں 100 سے زیادہ ممکنہ اجزاء لاتا ہے۔ یہ اب تک کسی بھی دوسرے مواد سے بے مثال ہے۔ زیادہ اہم بات یہ ہے کہ ، پیشگی میکس مرحلے کے مختلف اینچنگ حالات اور طریقوں کے مطابق ، ایم ایکسین کی سطح پر بڑی تعداد میں فنکشنل گروپس کو باقاعدہ بنایا جاسکتا ہے ، تاکہ اس کو ایپلی کیشن کے منظر نامے کے مطابق نشانہ بنایا جاسکے تاکہ سطح کے انتہائی سازگار ڈھانچے کو ڈیزائن کیا جاسکے۔ . میکسین پرتوں کے مابین وین ڈیر والز فورس کو سادہ الٹراسونک فیلڈ امداد کے ذریعہ قابو پا لیا جاسکتا ہے ، جس کے ساتھ ساتھ میکسین تہوں کے مابین الیکٹرونگیٹیٹیٹیٹی کے ذریعہ پیدا ہونے والے الیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن کے ساتھ مل کر ، الٹرا کے ساتھ ایک انتہائی منتشر کولیڈل حل ، اور ایک جامع جھلی مواد حاصل کرنا آسان ہے۔ -فلیسیبلٹی اور الٹرا ہائی چالکتا سادہ نکالنے اور فلٹریشن کے ذریعہ حاصل کی جاسکتی ہے۔ اس عمدہ جامع نوعیت کی وجہ سے ، 2 ڈی میکسین ایک ورسٹائل بلڈنگ بلاکس مواد ہے جس کی درخواستوں کے بعد سے اس کی دریافت ابتدائی توانائی کے ذخیرہ سے لے کر کاتالیسس ، سینسنگ ، شمسی خلیوں اور ابھرتی ہوئی برقی مقناطیسی شیلڈنگ ، پانی کی صفائی اور بائیو میڈیسن تک ہوتی ہے۔

ہر چیز کے دو رخ ہیں ، حالانکہ میکسین مادوں کے مندرجہ بالا جیسے بہت سے فوائد ہیں ، لیکن مخصوص اطلاق والے شعبوں میں اس کے نقصانات جس کا ہمیں سامنا کرنا چاہئے۔ انرجی اسٹوریج ایپلی کیشنز کے ل M ، میکسین کی اعلی بجلی کی چالکتا اور کیمیائی طاقت سیڈوکاپیسیٹینس سلوک کے ذریعہ بڑی مقدار میں چارج ذخیرہ کرسکتی ہے۔ تاہم ، Mxene پر مبنی الیکٹروڈ مواد کی اصل الیکٹرو کیمیکل کارکردگی ترکیب کے حالات کے ذریعہ کنٹرول شدہ سطح کی خصوصیات پر سختی سے انحصار کرتی ہے ، اور اکثر طویل مدتی چارج اور خارج ہونے والے چکروں کے دوران خود کو اسٹیکنگ کے سنگین مظاہر کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ یہ آئنوں کے بازی سلوک میں بہت رکاوٹ ہے۔ اور اس کے اپنے اعلی سالماتی وزن کی مدت میں عام طور پر غیر اطمینان بخش نظریاتی صلاحیت کی سطح ہوتی ہے۔ میکسین اپنے خالص مرحلے میں بھی بیان کرنا مشکل ہے کیونکہ کاتالک ایپلی کیشنز کے لئے کافی کارکردگی کا حامل ہے۔ دوسری درخواستوں کے لئے ، محققین کے لئے بھی ایسی ہی صورتحال ایک اہم پہیلی رہی ہے۔ یہاں ، جامع ، سب سے مؤثر طریقہ ہے ، کیونکہ یہ مختلف اجزاء کے فوائد کو جوڑ سکتا ہے ، ان دونوں کا امتزاج ایک ممکنہ "کیمیائی رد عمل" رکھتا ہے ، میکسین مواد کے لئے ہم آہنگی کے اثرات لاسکتا ہے ، جوہر لے سکتا ہے ، ڈراسس پر جاسکتا ہے ، اور میکسین پر مبنی مواد کی کارکردگی کو ایک نئی سطح پر مدد کریں۔

یہاں ، ہم منظم طریقے سے "1 + 1> 2" کے ساختی انضمام کا خلاصہ کرتے ہیں ، یعنی ، "XD کاربن + 2d mxene = ∞"۔ کاربن میٹرکس کے مختلف جہتوں کے مطابق ، کم جہت سے لے کر اعلی جہت تک ، 0D کوانٹم ڈاٹس سے تھری ڈی کاربن کنکال تک ، اور 2D میکسین جامع ڈھانچے کا انضمام ، سب سے پہلے ، کاربن میٹرکس کی مختلف اقسام کے مطابق اور اسی طرح کے ہائبرڈ طریقوں کے مطابق ، کاغذ کا خلاصہ ہے۔ اور موازنہ. دوم ، XD / 2D-کاربن / Mxene heterostructures کے ساخت کی سرگرمی کے تعلقات کو ترکیب کی ساخت کی کارکردگی کی منطق کے مطابق موازنہ کیا گیا۔ ابتدائی 1D CNTS بحالی ، 2D گرافین اسمبلی سے لے کر 3D سے حاصل شدہ کاربن لوڈنگ تک ، اور حال ہی میں ، سائنس دان واضح طور پر واضح طور پر ، واضح طور پر ، سائنس دان واضح طور پر ، واضح طور پر ، سائنس دان واضح طور پر ، واضح طور پر ، سائنس دان واضح طور پر کرسکتے ہیں ، کثیر جہتی کاربن میٹرکس اور میکسین کمپلیکس کی ٹائم لائن پر مبنی ، 3D سے حاصل کردہ کاربن لوڈنگ ، اور حال ہی میں ، سائنس دان واضح طور پر کرسکتے ہیں۔ ریسرچ کی رگ کو سمجھیں۔ شائع شدہ مضامین کی تعداد سے ، یہ دیکھنا مشکل نہیں ہے کہ میکسین مواد سے متعلق تحقیقی مقالوں کی تعداد میں سال بہ سال بڑھتا جارہا ہے ، جن میں ، میکسین پر مبنی کاربن کمپوزٹ پر تحقیق کا تناسب بھی اونچا اور اونچا ہوتا جارہا ہے ، اور زیادہ اہم بات یہ ہے کہ یہ اقسام کے لحاظ سے زیادہ سے زیادہ پرچر ہے ، جو میکسین کی تحقیقی پیشرفت کے لئے خوش کن ہے۔ آخر میں ، میکسین پر مبنی کاربن کمپوزٹ کی تحقیقی پیشرفت کا خلاصہ کیا گیا اور مستقبل کی تحقیقی سمت کی توقع کی گئی۔