陆 赞， 郭子娇， 李 悦， 刘 玮， 龙海如

(1.上海工程技术大学 纺织服装学院， 上海 201620； 2.东华大学 纺织学院， 上海 201620)

二维材料具有厚度远小于其他两个维度的特殊结构，其表面结构、电子能级和态密度相对于体材料都发生了显著变化，从而显示出独特的电子、力学和光学等特性，这使得二维材料被广泛应用于各个领域[1]。目前所研究的二维材料包括完全由单元素组成的石墨烯、硅烯[2]、锗烯[3]和磷烯[4]等，还包括具有双元素组分的过渡金属硫族化合物和氧化物[5]以及由更多元素组成的黏土[6]。二维过渡金属碳化物/氮化物/碳氮化物MXene作为新兴的二维材料，因具有远高于碳材料和部分金属氧化物的密度(2.9～6.8 g/cm3)，高于石墨烯等材料的电导率[7]，以及独特的可调节表面官能团，受到众多研究者的青睐。

自2011年Yury Gogotsi团队成功制备出MXene以来，其相关研究得到了迅速发展。以具有层状六方结构的MAX相作为MXene材料的前驱体，其分子式为Mn+1AXn，其中，M代表早期过渡金属，A代表13族或14族元素，X为C和/或N[8]。在室温下用氢氟酸选择性蚀刻A元素能够获得具有—F、—OH和—O表面终端基团的少层或单层MXene材料。碳基结构以及材料表面的含氧官能团赋予MXene优异的导电性和表面亲水性[9]，使其在电池[10-12]、电极材料[13-14]、超级电容器[15-16]、电催化剂[17-20]、电磁干扰屏蔽材料[21]和生物医学材料[22]等领域具有广泛的用途。

表面终端基团的可控调节是对MXene结构特征和性能进行差异化调控的有效前提。目前，针对MXene材料表面终端基团的调控主要从材料制备及后处理等方面着手，然后根据不同的应用场景选择不同种类或比例的官能团。……