MXene绿色制备新突破！祝贺李芳冰、龙昱、吴志坦等在《Nature Synthesis》上发表最新成果！

祝贺李芳冰、龙昱、吴志坦等的论文“Single-step synthesis of delaminated MXenes in deep eutectic solvents”在Nature Synthesis上发表。

近日，我们团队携手四川大学、法国图卢兹大学展开深入合作，在过渡金属碳/氮化物（MXenes）绿色高效制备研究中取得重要突破，一步实现了少层荷正电MXene的直接制备，为MXenes材料的应用拓展和规模化制备提供了全新方案。

MXenes因其优异的电导率、丰富的表面化学性质以及可调控的层状结构，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，且涉及含氟刻蚀剂与有毒插层剂，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，导致其应用场景受限、稳定性不足，制约了其规模化应用。

少层荷正电MXene的制备过程示意图

针对这一挑战，我们团队开创性地提出了一种基于深共晶溶剂（DES）的单步制备策略，实现了从MAX相到少层、荷正电MXene材料的直接转化。该策略以水合氯化钴/氯化胆碱（CoCl₂·6H₂O/ChCl）组成的DES体系为反应介质，通过路易斯酸盐与A位元素之间的氧化还原反应实现选择性刻蚀，同时借助有机配体分解产生的膨胀效应实现层间自发剥离，从而在同一体系中完成了选择性刻蚀、高效剥离与表面官能化过程。

该方法从制备端直接赋予了MXene材料正电荷表面特性，是一种全新的MXene材料体系。在储能应用中，其在0.05 A g^–1电流密度下储锂比容量可达451 mAh g^–1；作为锌碘电池的正极催化剂，其正电荷表面能够有效抑制多碘化物阴离子的穿梭效应，使电池在10 A g^–1电流密度下循环60,000次后仍保持146 mAh g^–1的比容量，展现出优异的循环稳定性。

更为重要的是，深共晶溶剂作为一种绿色溶剂，具备低挥发性、可生物降解、成本低廉等优势。这也使该制备方法具有显著的环境友好特征，对推动MXene的可持续制备和规模化应用具有重要意义。

天津大学化工学院李芳冰、龙昱和吴志坦为该论文共同第一作者，天津大学杨全红教授和陶莹教授、四川大学林紫锋教授、法国图卢兹大学Patrice Simon教授为共同通讯作者。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s44160-026-01019-2
DOI：10.1038/s44160-026-01019-2