MXenes 是一类新型二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物，通式为 Mₙ₊₁XₙTₓ，其中 M 为过渡金属（Ti、V、Nb、Mo 等），X 为 C 或 N，Tₓ 为表面端基（-O、-OH、-F）。自 2011 年首次报道以来，MXenes 因其独特的物理化学性质成为材料科学的研究热点。

一、核心特性

1. 高导电性：MXenes 保留了母体 MAX 相的金属导电性，电导率可达 10000 S/cm 以上，是导电性最好的二维材料之一。

2. 表面可修饰：表面端基（-O、-OH、-F）可通过改变刻蚀条件进行调控，进而调节材料的电子结构和表面化学性质。

3. 亲水性好：与石墨烯不同，MXenes 表面含有亲水基团，无需表面活性剂即可在水中形成稳定分散液。

4. 层状结构可调控：通过插层处理可扩大层间距，实现离子或分子的可逆嵌入/脱出。

5. 力学性能优异：单层 Ti₃C₂Tₓ 的弹性模量约 0.33 TPa，具有良好的柔性和机械强度。

二、主要应用方向

1. 储能材料：MXenes 是优秀的超级电容器电极材料，兼具双电层电容和赝电容，倍率性能优异。也可用于锂离子电池、钠离子电池的负极材料。

2. 电磁屏蔽：高导电性和层状结构使其具有优异的电磁屏蔽效能，且厚度薄、重量轻，适合可穿戴电子和航空航天应用。

3. 传感：表面对气体分子、离子、生物分子有灵敏响应，可用于气体传感器、电化学传感器和生物传感器。

4. 复合材料：作为导电填料加入聚合物基体，制备导电复合材料、电磁屏蔽复合材料和结构增强复合材料。

5. 催化：作为电催化剂或催化剂载体，用于析氢反应（HER）、二氧化碳还原等。

三、使用与保存

  MXenes 通常以多层粉末或单层分散液形式提供。单层分散液应在 4°C 避光保存，避免长期暴露在空气中导致氧化降解。多层粉末稳定性较好，需密封干燥保存。使用前可通过 X 射线衍射（XRD）确认层状结构，紫外-可见光谱的特征吸收峰（约 770 nm）可用于判断分散浓度。