新型二维材料MXene绿色制备获重要突破

中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 刘晓艳 记者 陈欣然）在储能、电磁屏蔽等领域备受关注的二维过渡金属碳化物（MXene）制备迎来重要突破。天津大学杨全红教授团队与合作者成功获得一种全新的荷正电MXene材料体系，为MXene材料的绿色、规模化应用提供了变革性新范式。该成果3月11日刊发在国际顶级学术期刊《自然—合成》(Nature Synthesis)上。

MXene具有优异的导电性、可调控的二维片状结构以及丰富的表面化学性质，在储能、电磁屏蔽、催化等领域展现出广阔的应用前景。然而，当前少层MXene的制备仍普遍依赖复杂的多步工艺流程，且涉及含氟、有毒试剂，导致生产成本居高不下，环境风险较高。此外，传统制备方法得到的MXene表面荷负电，导致其应用场景受限、制约了其规模化应用。

针对这一挑战，研究团队开创性地提出了一种基于深共晶溶剂的制备策略，从制备端赋予了MXene材料正电荷表面特性，一步实现了少层荷正电MXene的制备，获得了一种全新的MXene材料体系，该材料展现出优异的吸附、储锂和催化特性。并且，该工作避免了传统制备方法中的多步复杂流程，所用深共晶溶剂价格低廉、绿色环保，为MXene材料的应用拓展和绿色规模化制备提供了全新方案。

“‘十五五’规划纲要草案中明确提出，在新产业新赛道中布局并大力发展新型电池，其中关键新材料的突破是关键一环。新成果对于推动二维材料的可持续制备和规模化应用具有重要意义，有望为我国抢占新型电池、柔性电子器件、电磁屏蔽和未来储能技术等领域的科技制高点提供关键材料支撑。”杨全红表示。