由UNIST半导体材料与器件工程研究生院和材料科学与工程系的Soo-Hyun Kim教授领导的研究团队在发现通过原子层沉积精确控制的贵金属掺入方面取得了重大进展。
关键要点
研究人员通过开发与钌集成的V-MXene，在纳米材料方面取得了重大进展，将器件传感性能提高了300%。
这项创新技术有望在个人医疗保健设备以及清洁能源转换和存储方面得到重要应用，并利用原子层沉积的工业可扩展性。
该研究为使用原子层沉积工程化二维纳米材料开辟了新的可能性，并探索了将非Ti-MXenes与贵金属一起使用，从而最大限度地减少资源使用，同时最大限度地提高效率。
研究
在这项发表在《Advanced Science》杂志上的开创性研究中，该团队首次成功开发了独特且未开发的二维纳米材料V-MXene，通过ALD工艺与贵金属钌耦合。这一突破为各种应用带来了巨大的前景，包括人机界面实时温度传感的接触式和非接触式模式。
Ru 工程的 V-MXene 与 ALD 的集成表明，器件传感性能和耐用性显着提高了 300%，超过了原始 V-MXene 的能力。这一进步不仅为创造多功能、尖端的个人医疗保健设备铺平了道路，而且为清洁能源转换和存储技术的发展带来了巨大的希望。
此外，利用本研究中使用的工业可扩展的原子层沉积技术，可以用贵金属对MXene表面进行精确工程设计，从而为未来的应用开辟了新的可能性。
“我们对这一突破的潜力感到兴奋，”金教授说。“贵金属的精确集成为开发多功能、下一代和安全的个人医疗保健设备以及清洁能源转换和存储系统开辟了一个全新的可能性世界，有可能对人们的生活产生重大影响。”
UNIST半导体材料与器件工程研究生院副研究教授Debananda Mohapatra博士强调了使用工业上青睐的原子层沉积技术，用贵金属设计MXene表面的易用性和多功能性。他还强调了在可穿戴医疗设备和清洁能源领域的实时应用潜力。他进一步表示，“这项成功的工作标志着一个蓬勃发展的研究领域的开始，该领域专注于推进由ALD赋能的2D纳米材料工程和应用。
研究团队进一步强调了使用选择性贵金属原子层沉积工艺探索研究较少的非Ti-MXenes进行表面内部结构工程的巨大潜力。通过掺入单个原子或贵金属的原子团簇，可以显着提高产生的表面活性和每个原子的灵敏度/能量性能。这种方法最大限度地减少了这些稀缺和昂贵的贵金属的使用。
