二維MXene材料由于具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，在能量存儲和轉(zhuǎn)化、電磁屏蔽、傳感等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。其中，M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene因其具備更大層間距、豐富價態(tài)、高穩(wěn)定性等特點，成為目前MXene材料的研究熱點。然而，由于該類少層材料合成較為困難，如前驅(qū)體難以獲得純相、多層難以充分刻蝕、插層劑和剝離工藝要求較高等，所以目前對少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene的研究極少。 

　　鑒于此，研究團隊在前期多層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene合成工作的基礎(chǔ)上，提出全新優(yōu)化合成策略（圖1），并成功獲得無缺陷少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene納米片（圖2）。研究團隊進一步通過真空抽濾少層M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene墨水的方式，獲得了相應(yīng)自支撐膜（圖3），并發(fā)現(xiàn)其具有高導(dǎo)電性、高穩(wěn)定性和親水性等特點。該工作將為其它無缺陷少層MXene的合成制備提供指導(dǎo)和借鑒。 

　　上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院院長基金的資助。 

　　文章鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302882 。

　

圖1. 少層M₄C₃T_x (M = V, Nb) MXene合成制備流程圖及相應(yīng)材料的結(jié)構(gòu)演化示意圖。　　

 

圖2. 無缺陷少層V₄C₃T_x MXene納米片的TEM表征結(jié)果。　　

圖3. 少層M₄C₃T_x (M = V, Nb) MXene自支撐膜的制備工藝示意圖及相應(yīng)少層MXene墨水、自支撐膜的照片和電鏡表征結(jié)果。