综述：MXene合成步骤的基础及其表征技术：形态学、结构与电化学性质

《ChemElectroChem》：Fundamentals of MXene Synthesis Steps and Their Characterization Techniques: Morphological, Structural, and Electrochemical Properties

MXene合成方法及表征技术研究，综述了酸蚀刻、无氟酸、熔盐、电化学和水热等多种合成途径的优缺点及表面化学影响，探讨后处理工艺对纯度及层状结构稳定性的提升策略，并系统整合XRD、SEM、TEM、AFM、XPS、FTIR等表征技术，结合CV、GCD、EIS等电化学测试方法，建立MXene形貌特征与功能特性的关联模型。

　　

摘要

MXene相是一类快速发展的二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物家族，自2011年被发现以来，其组成已扩展到80多种。由于其优异的导电性、可调的表面化学性质以及多样的功能特性，MXene在能量存储、电磁干扰（EMI）屏蔽、生物医学技术和超灵敏传感系统等领域具有广泛的应用前景。然而，常见的酸性蚀刻方法以及对工艺的高要求给MXene的大规模合成带来了显著挑战，尤其是在量产方面。本文全面评估了MXene的合成方法，包括酸性蚀刻和无氟蚀刻技术。文中详细讨论了氢氟酸（HF）蚀刻、无氟蚀刻、熔盐法、电化学法和水热法等技术的优点、局限性及其对表面性质的影响。在蚀刻之后，文章还介绍了插层、剥离和后处理等后续步骤，以探讨如何在保持MXene结构完整性和高质量的同时获得高纯度、稳定的单层或少层MXene片材。此外，文章还全面介绍了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换光谱（FTIR）等常见的表征技术，并评估了电化学性能测试方法（如能带结构、循环伏安法（CV）、恒电流充放电（GCD）和电化学阻抗谱（EIS），以探讨MXene的形态特征与其功能特性之间的关联。

图形摘要

MXene相是一类二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物家族，自2011年以来其组成已扩展到80多种。凭借其优异的导电性、可调的表面化学性质和多样的功能特性，MXene在能量存储、电磁干扰（EMI）屏蔽、生物医学技术和超灵敏传感系统等领域具有广泛应用潜力。因此，深入了解MXene的合成方法及其详细的表征技术至关重要。本文综述了基于MAX材料制备MXene的主要合成策略，并介绍了用于分析其结构、化学和形态特性的先进表征技术。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

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