刘志勇，吴海江，何世杰，黄宇翔，刘 毅

（1.邵阳学院机械与能源工程学院，湖南 邵阳 422000；2.邵阳学院高效动力系统智能制造湖南省重点实验室，湖南 邵阳 422000）

0 引言

MXene是一种早期过渡金属碳氮化物的总称[1-2]，它的前驱体材料为MAX相，是一类新型层状化合物[3]，其中M表示早期过渡金属，A主要是13和14族中的元素，X是C或N。MXene因具有独特的物理及化学性质，在能量储存[4-7]、生物医学[8]、催化剂[9]、重金属离子去除[10]等诸多领域有着广泛的应用。

首次被报道合成的MXene材料为Ti3C2[11]，不过由于在MAX相中M-A层之间的作用力，所以去除A层变得困难。虽然目前报道的MAX相材料有150余种[12]，但是被合成为MXene的材料仅有30余种[13]，这种情况限制了MXene在各方面的应用。将MAX相材料合金化是一种解决此问题的有效方案，其核心思想是通过在端元材料中加入一种更容易被刻蚀的材料，通常会使得材料更容易被刻蚀，如向V2AlC中添加适量的Ti，则可以降低刻蚀条件，因为Ti-Al的结合强度远低于V-Al[14]。另外，MXene固溶体会具备与纯相MXene不同的性能，因此，通过调控固溶体中的元素添加比例，则可实现功能化定制。

本文综述了MXene固溶体材料现阶段的制备方式，重点阐述了其在电化学储能和催化剂方面的应用，并展望了未来MXene固溶体的应用潜力。

1 MXene固溶体的制备方法

1.1 HF制备MXene固溶体

2012年，Naguib等[15]使用固溶体MAX相TiNbAlC为前驱体材料，在50%HF中刻蚀28 h后成功制备出TiNbCMXene，使用(V0.5Cr0.5)3AlC2在50%HF酸中刻蚀69 h后得到了(V0.5Cr0.5)3C2MXene，与此同时，还使用Ti3AlCN在30%HF酸中刻蚀18 h后制备了Ti3CN MXene，但TiNbC、(V0.5Cr0.5)3C2、Ti3CN都含杂质。2019年，Wang等[16]用48%HF溶液在60℃下选择性腐蚀NbTiAlC粉末的铝层，得到NbTiC MXene。……