综述：MXenes的合成路线与性能研究

（编辑推荐）本综述系统梳理了二维过渡金属碳/氮化物（MXenes）的合成路径（如HF蚀刻、熔融盐法）与性能调控，重点分析了钛基（Ti3C2Tx）和钒基（V2CTx）材料的优异导电性（25,000 S/cm）和机械强度（483.5 GPa），为能源存储（电池/超级电容器）和生物医学应用提供材料设计指导。

　　

MXene合成路线
MXenes的制备主要分为自上而下和自下而上两种策略。其中，通过化学蚀刻MAX相前驱体（如Ti₃AlC₂）剥离"A"层是最主流的方法。氢氟酸（HF）蚀刻因其高效性被广泛采用，但近年发展的原位HF生成技术（如LiF/HCl体系）能减少缺陷。值得注意的是，蚀刻剂浓度、温度和时间会显著影响最终产物的表面基团（-O、-OH）和层间结构。

钛基MXenes的王者地位
Ti₃C₂T_x凭借25,000 S/cm的超高电导率和接近理论值（502 GPa）的杨氏模量（483.5 GPa），成为能源存储领域的明星材料。其优势源于钛与碳的强键合作用及可调控的表面化学。通过固溶体设计（如(Ti_0.5Nb_0.5)₂C）还能进一步提升电容性能。

钒基与其他过渡金属MXenes的多样性
钒基材料（如V_2-xC）可通过空位工程形成特殊结构，而高熵MXenes（如(Ti,V,Nb,Ta)₂C）则展现出成分设计的无限可能。钼、铌等金属的引入能优化电子结构，例如Mo₄VC₄作为首个n=5的MXene，其层间距离更利于离子嵌入。

挑战与未来方向
当前MXenes面临氧化敏感性和规模化生产的瓶颈。通过表面钝化（如聚多巴胺包覆）和新型蚀刻工艺（如路易斯酸熔融盐法）可改善稳定性。未来，非铝MAX相前驱体的开发及氮化物MXenes（如Ti₂NT_x）的合成突破将拓展其在生物传感和柔性电子中的应用边界。