中铭富驰贝国平&北京交通大学李世波&张伟伟综述：明日新星二维碳氮化物MXenes— —从合成、性能到应用

研 究 背 景

二维（2D）MXenes自被发现以来，已在各领域成为研究热点。目前报道的MXenes家族成员已经超过100个，它们展现出神奇又迷人的特性，如导电性、微波吸收性能、光学性能等。最近发现，碳氮化物MXenes的物理化学性能更优于碳化物MXenes。碳氮化物MXenes中的N原子取代C原子，由于N比C有更高的电负性使其晶格参数和电子分布都发生了变化，因而性能也随之发生转变。随着研究的深入，碳氮化物MXenes有望填补新兴技术和新材料需求之间的差距，在通讯、隐身、储能等关键领域发挥重要作用。

成 果 介 绍

近日，北京交通大学李世波教授、张伟伟博士生等对2D碳氮化物MXenes的合成、性质及应用进行了系统的讨论和总结，并且提出了碳氮化物MXenes的研究前景和存在的局限性。该成果以“Two‐dimensional carbonitride MXenes: From synthesis to properties and applications”为题发表在Carbon Energy期刊上。

研 究 亮 点

1. 从微观结构和电子结构出发，讨论了碳氮化物MXenes与碳化物MXenes的联系与区别。

2. 对碳氮化物MXenes的合成、性质进行了系统总结，讨论了其在储能、传感器、电磁波屏蔽与吸收、医用等前沿领域的应用潜力。

3. 剖析了碳氮化物MXenes在发展中面临的挑战，同时展望了其应用前景和发展机遇。

研 究 小 结

碳氮化物MXenes虽是2D材料家族的年轻成员，但凭借其优异的性能已成为明星材料。本篇综述对其现有的研究报道进行了讨论和总结，首先介绍了碳氮化物MXenes的制备与结构；其次，总结了它们的热稳定性、光电性能以及在储能、传感器、电磁波屏蔽与吸收、生物医学等领域的应用；在文章最后阐述了碳氮化物MXenes的局限性和应用前景。本文将吸引各领域学者对新型2D碳氮化物MXenes的认识和关注，有助于拓宽其基础研究和推动工业化生产和应用。