مروری بر روش های سنتز، مشخصه یابی و کاربرد مکسن (mxene) به عنوان جاذب‌های امواج مایکروویو

پیشرفت‌های اخیر حاکی از آن است که یک خانواده‌ی بزرگ و جدیدی از فلزات واسطه‌ی دوبعدی متشکل از کاربیدها، کربونیتریدها و نیتریدها با نام عمومی مکسن (mxene) توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. مکسن‌ها دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قابل توجه با تنوع غنی از عناصر اساسی هستند. جهت تنظیم موثر خواص مکسن‌ها در راستای دستیابی به کاربردهای مختلف، می‌توان آن‌ها را به آسانی با مواد دیگری همچون پلیمرها، اکسیدها و نانولوله‌های کربنی ترکیب کرد. به دلیل سرشار شدن زندگی روزمره‌ی بشر از آلودگی امواج الکترومغناطیسی (em) که تهدیدکننده‌ی سلامت انسان است، توسعه‌ی مواد پیشرفته‌ی جاذب امواج مایکروویو به موضوع مهمی مبدل گشته است. مواد دوبعدی مانند مکسن‌ها، گرافن و مولیبدن دی سولفید (mos2) به دلیل ساختار خاص، رسانایی الکتریکی عالی، سطح غنی و استحکام مکانیکی خوب دارای خواص الکترومغناطیسی منحصربه‌فردی بوده و کاربردهای بالقوه‌ای در جذب امواج الکترومغناطیسی، محافظت و استتار امواج مایکروویو دارند. در همین راستا مکسن‌ها به دلیل دارا بودن ساختارها و خواص مطلوبی مانند ساختار لایه‌ای ویژه، گروه‌های عاملی فعال سطحی فراوان و قابل تنظیم، هدایت الکتریکی فوق‌العاده و سطح ویژه بالا، به عنوان کاندیدای مناسب برای جاذب‌های امواج مایکروویو با کارایی بالا تبدیل شد‌اند. در این مقاله، در ابتدا روش‌های سنتز و خواص مکسن‌ها خلاصه شده و سپس پیشرفت‌های اخیر آن‌ها را در کاربردهای مرتبط با حوزه-ی جاذب‌های امواج مایکروویو که از اهمیت بسزایی برخوردار هستند، بررسی شده است. در نهایت چالش‌ها و افق‌های روشن تحقیقات آینده در زمینه‌ی مواد دو بعدی جدید مکسن مطرح گردیده‌ است.

an overview of the methods of synthesis, characterization and applications of mxene as a microwave absorber

recent developments indicate that a large and new family of two-dimensional transition metals consisting of carbides, carbonitrides and nitrides with the general name of mxene have attracted much attention. mxenes have significant physical and chemical properties with a rich variety of basic elements. in order to effectively adjust the properties of mxenes to achieve different applications, they can be easily combined with other materials such as polymers, oxides and carbon nanotubes. due to the fact that human daily life is full of electromagnetic wave (em) pollution, which threatens human health, the development of advanced microwave absorbing materials has become an important issue. two-dimensional materials such as mxene, graphene, and molybdenum disulfide (mos2) have unique electromagnetic properties and potential applications in absorbing electromagnetic waves, shielding, and microwave waves stealth due to their special structure, excellent electrical conductivity, rich surface, and good mechanical strength. in this regard, because of having desirable structures and properties such as a special layered structure, abundant and adjustable surface active functional groups, excellent electrical conductivity, and high specific surface area mxenes are suitable candidates for absorbents. in this article, the synthesis methods and properties of mxenes are summarized first, and then their recent developments in applications related to the field of microwave absorbers, which are of great importance, have been reviewed. finally, the challenges and bright horizons of future research in the field of new two-dimensional materials of mxenes have been presented.