덩어리상 M n+1 AX n (n = 1, 2, 3 또는 4) 상에서 얻은 2D 전이금속 탄화물(MXene)은 배터리, 축전형 에너지 저장, 전기촉매 등 유망한 응용을 위한 독특한 물리화학적 특성을 지닌 결정성 고체의 흥미로운 계열이다. 기술적 응용을 위해 반드시 극복해야 할 장애물 중 하나는 수성 조건에서 박리된 MXene 플레이크가 시간이 지남에 따라 상전이 및/또는 구조 분해를 겪는다는 점이다. 본 연구에서는 박리된 MXene(Ti 3 C 2 T x )의 취약한 가장자리를 헤테로고리 방향족 아민으로 패시베이션함으로써 안정성을 향상시키는 간단하면서도 강력한 전략을 보고한다. 특히, 피롤 기능화된 MXene은 실온의 수용액에서 700일 이상, 70 °C에서 42일 이상, 그리고 강한 산화제(H 2 O 2 , 9.70 mmol) 존재 하에서도 50일 이상 항산화성을 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 반면, 제조 직후의 MXene 용액은 실온에서 한 달 이내에 색이 소실되었고, 70 °C에서는 하루 이내였으며, H 2 O 2 (9.70 mmol)가 존재하는 조건에서는 5분 이내에 변색되었다. 밀도범함수이론 계산 결과, MXene과 피롤 간의 화학적 상호작용은 매우 강하며 TiC 결합의 형성을 포함하는 것으로 나타났다. 또한 피롤 기능화된 MXene은 슈퍼커패시터로서 원시(pristine) MXene보다 더 높은 전기화학적 성능을 보였다.

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