天津大学杨全红教授领衔的Nanoyang团队及合作者提出一种二维过渡金属碳化物（MXene）制备新方案，能让MXene制备更加绿色高效，为其规模化应用提供了新路径。相关研究成果于3月11日刊发在国际学术期刊《自然-合成》上。
MXene具备优异的导电性、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，其应用场景受到限制，规模化应用受到制约。因此，少层荷正电MXene的绿色、高效制备，已成为学术和产业界追求的新增长点。
杨全红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，还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。
少层荷正电MXene的制备过程示意图。（受访者供图）
“这对推动二维材料的可持续制备和规模化应用具有重要意义，有望为我国抢占二次电池、柔性电子器件、电磁屏蔽、未来储能技术等领域的科技制高点提供关键材料支撑。”杨全红说。
该成果由天津大学、四川大学、法国图卢兹大学共同完成。（记者张建新、栗雅婷）
