IPC分类号 : C09K3/00,C01G33/00,C01B32/90
专利摘要
本公开涉及组合物，其包含至少一层，所述层具有第一表面和第二表面，各层包含：基本上二维的晶胞阵列，每个晶胞具有经验式M’2M”nXn+1，使得每个X位于M’和M”的八面体阵列内；其中M’和M”各自包含不同的IIIB、IVB、VB或VIB族金属；每个X是C、N或其组合；n＝1或2，并且其中所述M’原子基本上作为二维外部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；所述M”原子基本上作为二维内部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；并且在所述二维晶胞阵列内所述M”原子的二维内部阵列被夹在所述M’原子的二维外部阵列之间。
权利要求
1.一种晶体组合物，其包含至少一层，所述层具有第一表面和第二表面，各层包含：
基本上二维的晶胞阵列，
每个晶胞具有经验式M’
其中M’和M”各自包含不同的IIIB、IVB、VB或VIB族金属；
每个X是C、N或其组合；
n＝1或2；并且其中
所述M’原子基本上作为二维外部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；
所述M”原子基本上作为二维内部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；并且
在所述二维晶胞阵列内，所述M”原子的二维内部阵列被夹在所述M’原子的二维外部阵列之间。
2.权利要求1的晶体组合物，其中n是1并且M’是Sc、Cr、Hf、Mo、Ti、V、Zr或其两者或更多者的组合。
3.权利要求1的晶体组合物，其中M’是Ti、V、Cr或Mo或其两者或更多者的组合。
4.权利要求1的晶体组合物，其中M”是Nb、Ta、Ti、V、Zr、Hf或Sc或其两者或更多者的组合。
5.权利要求1的晶体组合物，其中n是1并且M”是Nb、Ta、Ti、V或其两者或更多者的组合。
6.权利要求1的晶体组合物，其中n是2，M’是Mo、Ti、V、Cr、Zr、Hf、Sc或其两者或更多者的组合，并且M”是Nb、Sc、Ta、Ti、V或其两者或更多者的组合。
7.权利要求1的晶体组合物，其中M’
8.权利要求1的晶体组合物，其中M’
9.权利要求1的晶体组合物，其中M’
10.权利要求1的晶体组合物，其中M’
11.权利要求1的晶体组合物，其中M’
12.权利要求1的晶体组合物，其中各层的至少一个所述表面具有结合到所述外部原子阵列的表面封端，所述表面封端包含醇化物、羧酸化物、卤化物、氢氧化物、氢化物、氧化物、低价氧化物、氮化物、低价氮化物、硫化物、硫醇或其组合。
13.权利要求12的晶体组合物，其中各层的至少一个所述表面具有结合到所述外部原子阵列的表面封端，所述表面封端包含醇化物、氟化物、氢氧化物、氧化物、低价氧化物或其组合。
14.权利要求1的晶体组合物，其中所述M’
(a)所述二维外部原子阵列含有90原子％或更多的M’原子/10原子％或更少的M”原子；
(b)所述二维内部原子阵列含有90原子％或更多的M”原子/10原子％或更少的M’原子。
15.权利要求1的晶体组合物，其中所述M’
(a)所述二维外部原子阵列含有95原子％或更多的M’原子/5原子％或更少的M”原子；
(b)所述二维内部原子阵列含有95原子％或更多的M”原子/5原子％或更少的M’原子。
16.权利要求1的晶体组合物，其中X是C。
17.权利要求1的晶体组合物，其中所述组合物包含导电或半导电表面。
18.权利要求1的晶体组合物，其中所述组合物在0K至300K范围内的所有温度下表现出负的电阻率比dρ/dT，其中ρ是以Ω-cm表示的电阻率并且T是开氏温度。
19.权利要求1的晶体组合物，其中所述组合物对从-5特斯拉至+5特斯拉的非零磁场表现出正的磁致电阻(MR)响应。
20.至少两个晶体层的堆叠组件，所述晶体层具有第一表面和第二表面，各层包含：
基本上二维的晶胞阵列，
每个晶胞具有经验式M’
其中M’和M”各自包含不同的IIIB、IVB、VB或VIB族金属；
每个X是C、N或其组合；
n＝1或2；并且其中
所述M’原子基本上作为二维外部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；
所述M”原子基本上作为二维内部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；并且
在所述二维晶胞阵列内所述M”原子的二维内部阵列被夹在所述M’原子的二维外部阵列之间；并且
其中所述层的特征在于具有一定的平均表面积和层间距。
21.权利要求20的堆叠组件，其中M’是Sc、Zr、Hf、Nb、Ti、V、Cr、Mo或其两者或更多者的组合。
22.权利要求20的堆叠组件，其中M”是Zr、Hf、Sc、Ti、V、Nb、Ta或其两者或更多者的组合。
23.权利要求20的堆叠组件，其中n是1，M’是Cr、Hf、Mo、Ti、V、Zr或其两者或更多者的组合。
24.权利要求20的堆叠组件，其中n是1，M”是Nb、Ta、Ti、V或其两者或更多者的组合。
25.权利要求20的堆叠组件，其中n是2，M’是Mo、Ti、V或其两者或更多者的组合，并且M”是Cr、Nb、Ta、Ti或V或其两者或更多者的组合。
26.权利要求20的堆叠组件，其中M’
27.权利要求20的堆叠组件，其中M’
28.权利要求20的堆叠组件，其中M’
29.权利要求20的堆叠组件，其中M’
30.权利要求18的堆叠组件，其中M’
31.权利要求20的堆叠组件，其中各层的至少一个所述表面具有结合到所述外部原子阵列的表面封端，所述表面封端包含醇化物、羧酸化物、卤化物、氢氧化物、氢化物、氧化物、低价氧化物、氮化物、低价氮化物、硫化物、硫醇或其两者或更多者的组合。
32.权利要求20的堆叠组件，其中各层的至少一个所述表面具有结合到所述外部原子阵列的表面封端，所述表面封端包含醇化物、氟化物、氢氧化物、氧化物、低价氧化物或其两者或更多者的组合。
33.权利要求20的堆叠组件，其中所述M’
(a)所述二维外部原子阵列含有90原子％或更多的M’原子/10原子％或更少的M”原子；
(b)所述二维内部原子阵列含有90原子％或更多的M”原子/10原子％或更少的M’原子。
34.权利要求20的堆叠组件，其中所述M’
(a)所述二维外部原子阵列含有95原子％或更多的M’原子/5原子％或更少的M”原子；
(b)所述二维内部原子阵列含有95原子％或更多的M”原子/5原子％或更少的M’原子。
35.权利要求20的堆叠组件，其中X是C。
36.权利要求20的堆叠组件，其中所述组合物包含导电或半导电的表面。
37.权利要求20的堆叠组件，其中所述组合物在0K至300K范围内的所有温度下表现出负的电阻率比dρ/dT，其中ρ是以Ω-cm表示的电阻率并且T是开氏温度。
38.权利要求20的堆叠组件，其中所述组合物对从-5特斯拉至+5特斯拉的非零磁场表现出正的磁致电阻(MR)响应。
39.权利要求20的堆叠组件，其中所述层的平均面积在100nm
40.权利要求20的堆叠组件，所述组件由权利要求1所述组合物的分层片在表面上的沉积产生。
41.权利要求20的堆叠组件，其中在至少某些所述层之间插入有锂、钠、钾和/或镁的原子、离子，或原子和离子两者。
42.权利要求20的堆叠组件，其中在至少某些所述层之间插入有锂的原子、离子，或原子和离子两者。
43.一种储能装置或电极，其包含权利要求20所述的堆叠组件。
44.一种电池，其包含权利要求20所述的堆叠组件。
说明书
与相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月20日提交的美国专利申请系列号 62/149,890的优先权，所述申请的内容整体通过参考并入本文。
政府权利
本文公开的主题内容在美国军队研究办公室(U.S.Army Research Office)授予的合同/资助号为W911NF-11-1-0525和W911NF-14-1-0568 的政府支持下做出。美国政府在本文公开的主题内容中具有一定权利。
技术领域
本公开涉及新的有序纳米分层金属碳化物组合物及其制造方法。
背景技术
二维(2D)材料提供高的比表面积以及电子结构，并表现出与它们的三维3-D对应物不同的性质。然而，目前，只有相对少的材料可以被描述为2-D自动缩放的分层固体。显然，研究最深入的独立的2-D 材料是石墨烯，但是其他材料，包括六方相BN、某些过渡金属氧化物、氢氧化物和硅酸化物，包括粘土、S2N、MoS2和WS2，也是已知的。目前，已被剥层的非氧化物材料的数目仅限于两个相对小的类别，也就是六方相范德华键合的结构(例如石墨烯和BN)和分层的金属硫族化合物(例如MoS2、WS2等)。
尽管石墨烯吸引了比所有其他2-D材料合在一起还多的注意，但它简单的化学性以及在多层结构中层之间的弱的范德华键合限制了它的用途。考虑到石墨烯的性质适合于从复合材料强化到电子学的各种应用，对于也可以被描述为2-D自动缩放的分层固体的其他新材料，也存在兴趣。
发明内容
本公开涉及扩展2D纳米尺度材料的性质。本公开涉及包含二维结晶固体的独立和堆叠的组件的组合物及其制造方法。
本公开的各种不同实施方式提供了晶体组合物，其包含至少一层，所述层具有第一表面和第二表面，各层包含：
基本上二维的晶胞阵列，
每个晶胞具有经验式M’2M”nXn+1，使得每个X位于M’和M”的八面体阵列内；
其中M’和M”各自包含不同的IIIB、IVB、VB或VIB族金属；
每个X是C、N或其组合；
n＝1或2；并且其中
所述M’原子基本上作为二维外部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；
所述M”原子基本上作为二维内部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；并且
在所述二维晶胞阵列内所述M”原子的二维内部阵列被夹在所述 M’原子的二维外部阵列之间。
在独立的实施方式中，M’是或包含Sc、Cr、Hf、Mo、Ti、V、Zr 或其两者或更多者的组合，和/或M’是或包含Ti、V、Cr、Mo或其两者或更多者的组合，只要M’和M”两者不含相同金属即可。
在其他独立的实施方式中，M”是或包含Ti、V、Nb、Ta或其两者或更多者的组合。
在其他独立的实施方式中，M’2M”nXn+1(n＝1)是或包含 Mo2TiC2、Mo2VC2、Mo2TaC2、Mo2NbC2、Nb2VC2、Ta2TiC2、Ta2VC2、Nb2TiC2、Cr2TiC2、Cr2VC2、Cr2TaC2、Cr2NbC2、Ti2NbC2、Ti2TaC2、V2TaC2或V2TiC2。M’2M”nXn+1(n＝2)是或包含Mo2Ti2C3、 Mo2V2C3、Mo2Nb2C3、Mo2Ta2C3、Cr2Ti2C3、Cr2V2C3、Cr2Nb2C3、Cr2Ta2C3、 Nb2Ta2C3、Ti2Nb2C3、Ti2Ta2C3、V2Ta2C3、V2Nb2C3或V2Ti2C3。每种单个组合物代表单个实施方式。
这些晶体组合物的表面也可以被表征为具有结合到所述外部原子阵列的表面封端，所述表面封端包含醇化物、羧酸化物、卤化物、氢氧化物、氢化物、氧化物、低价氧化物、氮化物、低价氮化物、硫化物、硫醇或其组合或子集。
所述晶体组合物可以针对M’和M”，根据有序或无序状态分开地描述。所述有序状态的独立实施方式包括在所述二维晶胞阵列内具有下述特点的那些实施方式，在这些实施方式中：(a)所述二维外部原子阵列含有80原子％或更多、85原子％或更多、90原子％或更多、95 原子％或更多、98原子％或更多或基本上所有的M’原子，其余为M”原子；以及(b)所述二维内部原子阵列含有80原子％或更多、85原子％或更多、90原子％或更多、95原子％或更多、98原子％或更多或基本上所有的M”原子，其余为M’原子。
所述晶体组合物可以包含导电或半导电的表面。在某些实施方式中，所述晶体组合物在0K至300K范围内的所有温度下表现出负的表面电阻率比dρ/dT，其中ρ是电阻率[单位为Ω-cm]并且T是开氏温度。在其他实施方式中，所述晶体组合物对从-5特斯拉至+5特斯拉的非零磁场表现出正的磁致电阻(MR)响应。
其他实施方式提供了包含至少两个晶体层的堆叠组件。在各种不同的实施方式中，这些堆叠组件的性质和特征反映出为所述晶体组合物所描述的性质和特征。所述堆叠组件的其他实施方式包括其中在至少某些所述层之间插入有锂、钠、钾和/或镁的原子、离子、或原子和离子两者的实施方式。
其他实施方式提供了包含本文中描述的堆叠组件的储能装置(例如电池)或电极。
其他实施方式包括用于制备所述晶体组合物或其堆叠组件的方法。
附图说明
提出下面的图作为说明性实例，并且它们不应被当作以任何方式限制本公开的范围。除非另有指明，否则所述图的比例尺可能出于说明的目的而被夸大。
图1示出(A)有序的(Cr2/3Ti1/3)3AlC2及其相应的Cr2TiC2组合物的XRD图形。与(B)脱层的Mo2Ti2C3Tx和Mo2TiC2Tx的XRD图形进行比较。
图2示出了MXene结构的示意图。(A)当前可用的MXene，M 可以是作为单原子M层的Ti、V、Nb、Ta，并在它们之间进行混合以制造固体溶液。(B)发现双过渡金属MXene的新家族，具有M’2M”C2和M’2M”2C3两种结构，增加了至少24种新的2D碳化物，其中表面 M’原子不同于内部M”原子。M’和M”原子可以是：Ti，V，Nb，Ta， Cr，Mo。(C)每种MXene可以具有3个不同的表面封端基团(OH、 O和F)，增加了新发现的MXene的多样性。
图3提供了M′M″Xene的能量图，在DFT计算的基础上预测稳定性。(A)随着中间层中Ti浓度的变化，Mo2TiC2单层相对于完全有序的Mo2TiC2的总能量图。黑色线指示了每种组合物的最低能量构型。插入图示出了在中间层中具有100％、50％和0％Ti的Mo2TiC2单层的稳定结构(Ti原子为绿色，Mo原子为红色，C原子为黑色)。经计算的M’2M”C2(B)和M’2M”2C3(C)M′M″Xene的总能量曲线。
图4提供了(A)M’2M”C2和(B)M’2M”2C3组合物的不同排序的示意图，0％、25％、33％、50％、66％、75％和100％的值表示M’原子占所述二维晶胞阵列内的外部原子阵列的分数，反映出两种系统中的不同排序类型。
图5示出了所选MXene的电子学结构。(A-N)，OH-、O-、F- 封端的Mo2Ti2C3(A-G)、Mo3C2(H-N)和Ti3C2(O-Q)MXene的总能态密度。(R-T)分别表示具有OH、O和F封端的Mo2TiC2组合物，其中Mo是费米能级附近DOS的主要贡献者。
图6提供了Mo2TiC2和Mo2Ti2C3的合成和结构的示意图。(A) Mo2TiAlC2在HF处理之前(红色)和之后(绿色)以及脱层之后(蓝色)的XRD图形。在脱层的样品中，只可看到c-方向的峰，即(00l) 峰，对应于 的c-晶格参数。(110)峰不再被观察到，显示出在非基础方向上失去有序性。(B)Mo2Ti2AlC3在HF处理之前(粉红色)、之后(紫色)以及脱层之后(黑色)的XRD图形。(C)、(D) 分别为Mo2TiAlC2向Mo2TiC2Tx和Mo2Ti2AlC3向Mo2Ti2C3Tx转变的示意图；红色、绿色、蓝色和黑色圆圈分别表示Mo、Ti、Al和C原子。 (E)、(F)分别是Mo2TiAlC2和Mo2TiC2Tx的SEM图像。注意在 Mo2TiC2Tx中，在蚀刻后层变得打开。(G)、(H)分别是Mo2TiAlC2和Mo2TiC2Tx的HRSTEM。原子用与(B)相同的颜色示出。原子排序通过EDX作图来确认。在Mo2TiC2Tx的EDX中没有观察到Al。(I)， (F)的较低放大倍数TEM图像，示出了整个样品中的分层结构。(J)、 (K)分别是Mo2Ti2AlC3和Mo2Ti2C3Tx的SEM图像。(L)Mo2Ti2AlC3和(M)、(N)Mo2Ti2C3Tx各自的HRSTEM图像。原子用与(B)相同的颜色示出。
图7示出了Mo2TiC2Tx的脱层的示意图。(A)示出了用于生产单层或几层Mo2TiC2片的脱层过程的示意图。(B)照片示出了对 Mo2TiC2Tx在水中的稳定胶体溶液的丁达尔效应。通过稳定胶体溶液的过滤制造的独立的Mo2TiC2Tx“纸”的低(C)和高(D)放大倍数的横截面SEM图像；(C)中的虚线示出了薄膜的横截面。
图8提供了Mo2TiC2Tx在LIB和超级电容器中的电化学性能数据。 (A)对于前10个循环来说，在C/10的速率下相对于Li/Li+在0.02至3V之间的电压曲线。(B)，在1C和C/10速率下，相对于循环数的嵌锂(正方形)和脱锂(圆圈)比容量。图(B)中的右侧轴示出了在这些速率下试验的电池的库仑效率。(C)，对于1M H2SO4中的独立电极来说，在不同扫描速率下的循环伏安图。(D)，Mo2TiC2Tx“纸”在1M H2SO4中的电容保留试验。小插图示出了在1A/g下收集的恒流循环数据。
图9示出了在LIB中作为电极的Mo2TiC2Tx的电化学性能结果。 (A)多层Mo2TiC2Tx在相对于Li/Li
图10示出了锂在F-封端的MXene上的吸附。在基于Mo的MXene 中立即观察到了类似于LiF的结构，(A)Mo2TiC2，(B)Mo3C2，(C) Ti3C2。金属离子在(D)O-封端的、(E)OH-封端的、(F)F-封端的 Ti3C2、Mo3C2和Mo2TiC2上的吸附能(eV/原子)。F基团比O封端更具反应性。在所述模拟期间在Mo表面上自发形成类似氟化物的化合物。在(G)O-封端的、(F)F-封端的Ti3C2、Mo3C2和Mo2TiC2上转化反应的形成能(eV/式)。
图11示出了传输性质。(A)Mo2TiC2Tx(红色圆圈)、Mo2Ti2C3Tx (蓝色正方形)和Ti3C2Tx(底部黑色六边形)的电阻率的温度依赖性。虚线表示脱层的薄膜，实线表示压制的多层粉末。(B)Mo2TiC2Tx(左侧)与Ti3C2Tx(右侧)电阻率结果的比较。每条电阻率曲线下带阴影的三角形示出了dρ/dT的差。(C)在10K下获取的相应的磁场依赖性磁致电阻。
图12示出了Mo-MXene的自旋密度图。(A)Mo2TiC2(OH)2和(B) Mo2Ti2C2(OH)2组合物的经计算的空间自旋密度分布的顶视图和侧视图(由上至下)。黄色(圈住的)-自旋加快；蓝色(未圈住的)-自旋减慢。(C)Mo2TiC2Ox的顶视图(左侧)和侧视图(右侧)。Mo 原子在上层中。
说明性实施方式的详细描述
本公开描述了一类新的MXene材料，它们具有化学计量式 M’2M”nXn+1。更具体来说，本公开涉及下述组合物、其用途和制造这些组合物的方法，所述组合物包括包含至少一层的组合物，所述层具有第一表面和第二表面，各层包含：
基本上二维的晶胞阵列，
每个晶胞具有经验式M’2M”nXn+1，使得每个X位于M’和M”的八面体阵列内；
其中M’和M”各自包含不同的IIIB、IVB、VB或VIB族金属；
每个X是C、N或其组合；
n＝1或2；并且其中
所述M’原子基本上作为二维外部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；
所述M”原子基本上作为二维内部原子阵列存在于所述二维晶胞阵列内；并且
在所述二维晶胞阵列内所述M”原子的二维内部阵列被夹在所述 M’原子的二维外部阵列之间。
与形成本公开的一部分的附图和实施例相结合参考下面的详细描述，可以更容易地理解本公开。应该理解，本公开不限于本文中描述和/或示出的特定产品、方法、条件或参数，并且在本文中使用的术语是出于仅仅通过实例来描述特定实施方式的目的，并且不打算限制任何所要求的公开内容。同样地，除非另有具体陈述，否则关于可能的机制或作用方式或改进原因的任何描述都意味着仅仅是说明性的，并且本文的公开内容不受任何这些建议的机制或作用方式或改进原因正确与否的限制。在整个本文本中，应该认识到所述描述涉及组合物和由其衍生的制品和装置两者，以及制造和使用方法。
在本公开中，单数形式包括复数指称物，并且对特定数值的指称至少包括该特定值，除非上下文明确指明不是如此。因此，例如，对“材料”的指称是对至少一种这样的材料及其本领域技术人员已知的等同物等的指称。
当值用先行词“约”表示成近似值时，应该理解所述特定值形成另一个实施方式。一般来说，术语“约”的使用指示了可以随着试图通过所公开的主题内容来获得的所需性质而变的近似值，并且应该在使用它的具体上下文中根据其功能来解释，并且本领域技术人员可以照此解释它。在某些情况下，用于特定值的有效数字的数目可能是确定术语“约”的范围的一种非限制性方法。在其他情况下，在一系列值中使用的阶度，可用于确定对于每个值来说术语“约”可用的目标范围。当存在时，所有范围都是包含性且可组合的。也就是说，对于用范围来陈述的值的指称，包括该范围内的每个和所有的值。
应该认识到，为清楚起见而在本文中在分开的实施方式的背景中描述的本公开的某些特点，也可以被组合提供在单一实施方式中。也就是说，除非明显不相容或特别排除，否则每个单个实施方式被视为可以与任何其他实施方式组合，并且这种组合被视为另一个实施方式。相反，为简明起见而在单个实施方式的背景中描述的本公开的各种不同特点，也可以分开地或以任何子组合的形式提供。最后，尽管实施方式可能被描述为一系列步骤的一部分或更通用的结构的一部分，但每个所述步骤本身也可以被视为独立的实施方式，可以与其他步骤组合。
过渡性术语“包含”、“基本上由……构成”和“由……构成”打算意味着它们在专利专用语中广泛接受的意义；也就是说，(i)“包含”与“包括”、“含有”或“特征在于”同义，是包含性或开放式的，并且不排除其他未叙述的要素或方法步骤；(ii)“由……构成”排除了在所述陈述中没有指明的任何要素、步骤或成分；并且(iii)“基本上由……构成”将陈述的范围限制到指定的材料或步骤以及那些不实质性影响所陈述的公开内容的基本和新颖特征的材料或步骤。以短语“包含”(或其等同语)措辞描述的实施方式，也提供了以“由……构成”和“基本上由……构成”措辞独立地描述的实施方式。对于那些以“基本上由……构成”措辞提供的实施方式来说，所述基本和新颖特征是本文中描述的新颖结构。例如，术语“基本上由化学计量式 M’2M”nXn+1的组合物构成”意在不仅包括本文中提供的这种结构的描述，而且还存在不损害这种材料的必不可少的纳米分层特点的任何其他要素。
当提出名单时，除非另有陈述，否则应该理解该名单中的每个单独的要素以及该名单的每种组合，都是独立的实施方式。例如，作为“A、B或C”提出的实施方式的名单应该被解释为包括实施方式“A”、“B”、“C”、“A或B”、“A或C”、“B或C”或“A、B或C”。
应该理解，尽管本公开已结合其优选的具体实施方式进行描述，但上述描述和后文的实施例旨在说明而不是限制本公开的范围。本领域技术人员应该理解，可以做出各种不同改变并且可以用等同物替代而不背离本公开的范围，此外，其他方面、优点和修改对于本公开所属领域的技术人员来说将是显而易见的。除了本文中描述的实施方式之外，本公开设想并要求了那些由本文中叙述的公开内容的特点与引用的现有技术文献的与本公开的特点互补的特点的组合所产生的公开内容。同样地，应该认识到，任何描述的材料、特点或制品可以与任何其他材料、特点或制品相组合使用，并且这些组合被认为在本公开的范围之内。
当在本文中使用时，术语“MXene”、“MXene组合物”或“MXene 材料”是指那些本领域中已知的具有单层或多层的基本上二维的结晶固体的组合物，例如在2015年11月24日出版并整体通过参考并入本文的美国专利号9,193,595中所描述的。同样地，术语“有序的双过渡金属MXene”、“有序的双过渡金属MXene组合物或材料”、“M’2M”nXn+1”、“M’2M”nXn+1Tx”或“二维有序的双过渡金属碳化物”可以互换使用，并且是指本文中所描述的双层排列方式的组合物，不论它是作为单独的层、堆叠的层还是堆叠组件存在，或者不论它是在悬液中、作为涂层沉积、并入到另一种材料中、还是单独的。
与其他所谓的二维原子尺度分层固体材料例如石墨烯或六方相 BN类似，这些二维有序的双过渡金属碳化物可以是独立的或存在于堆叠组合物中。当在本文中使用时，术语“独立的”是指各个层，其中相邻的复合材料晶体层彼此不通过共价键结合或通过金属晶格键相连，但是可以通过介于中间的氢键(或甚至更弱的键)联结，使得各层可以被单个地物理操作。然而，该术语不排除这些层或堆叠的层在衬底上或在聚合物或其他基质(例如玻璃)组合物上的沉积。
术语“包含至少一层的晶体组合物，所述层具有第一表面和第二表面，各层包含基本上二维的晶胞阵列”是指这些材料的独特特征。出于形象化的目的，所述二维晶胞阵列可以被视为在x-y平面中延伸的晶胞阵列，其中z-轴定义了所述组合物的厚度，而对该平面或轴的绝对取向没有任何限制。优选地，所述至少一个具有第一表面和第二表面的层含有仅仅单个二维晶胞阵列(也就是说，z-维度由近似一个晶胞的维度定义)，使得所述晶胞阵列的平面定义了所述层的表面，应该认识到，真正的组合物可能含有厚度超过单个晶胞的部分。
也就是说，当在本文中使用时，“基本上二维的晶胞阵列”是指优选地包括厚度为单一单位晶胞的晶体的横向(在x-y维度上)阵列的阵列，使得所述阵列的顶部和底部表面可用于化学修饰。
当在“基本上二维的晶胞阵列”或“M’原子基本上作为二维外部原子阵列
具有名义晶胞组成M’2M”nXn+1的二维有序双过渡金属碳化物专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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