二维MXene材料由于具有优异的物理和化学性质，在能量存储和转化、电磁屏蔽、传感等领域展现出巨大的应用潜力。其中，M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene因其具备更大层间距、丰富价态、高稳定性等特点，成为目前MXene材料的研究热点。然而，由于该类少层材料合成较为困难，如前驱体难以获得纯相、多层难以充分刻蚀、插层剂和剥离工艺要求较高等，所以目前对少层M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene的研究极少。 

　　鉴于此，研究团队在前期多层M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene合成工作的基础上，提出全新优化合成策略（图1），并成功获得无缺陷少层M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene纳米片（图2）。研究团队进一步通过真空抽滤少层M₄C₃T_x (M = V, Nb, Ta) MXene墨水的方式，获得了相应自支撑膜（图3），并发现其具有高导电性、高稳定性和亲水性等特点。该工作将为其它无缺陷少层MXene的合成制备提供指导和借鉴。 

　　上述研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、中国科学院合肥物质院院长基金的资助。 

　　文章链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302882 。

　

图1. 少层M₄C₃T_x (M = V, Nb) MXene合成制备流程图及相应材料的结构演化示意图。　　

 

图2. 无缺陷少层V₄C₃T_x MXene纳米片的TEM表征结果。　　

图3. 少层M₄C₃T_x (M = V, Nb) MXene自支撑膜的制备工艺示意图及相应少层MXene墨水、自支撑膜的照片和电镜表征结果。