新闻网讯 近日，学校三亚科教园何大平教授团队在二维材料制备领域取得重大突破，实现了公斤级无损MXene纳米片的扩展合成。相关研究成果以“Kilogram-Scale Water-Mediated Exfoliation Strategy for Defect-Free Single-Layer MXene Nanosheets”为题发表在期刊《Advanced Materials》上，学校三亚科教园为第一完成单位，海南专项博士研究生司运发、陈子柏，博士后史祖皓为本文的共同第一作者。

二维过渡金属碳化物（MXenes）因其卓越的导电性、亲水性和化学可调性，在电子器件、能源存储及离子分离膜等领域展现出巨大潜力。然而，MXene的制备长期受困于“质量-产量”悖论：传统高产剥离方法往往需要高能机械输入，容易引入大量晶格缺陷，导致其性能下降。

针对这一挑战，研究团队创新性地开发了一种“水介导剥离”（Water-mediated exfoliation）策略：利用水分子作为“分子剪刀”，精准调控层间锂离子的溶剂化结构，构建出饱和的Li+-H2O氢键网络，有效屏蔽层间静电引力，促进层间距的自发扩张，成功实现单层MXene纳米片的无损公斤级制备，剥离率高达约84.6%，有效地弥合了实验室合成与工业应用之间的差距。目前，在三亚崖州湾科技城管理局的支持下，该成果已依托三亚汉烯石墨烯技术研究所有限公司成功打通了从实验室到生产线的转化链路，所制备的MXene导电油墨及相关器件已成功获取首批市场商业订单。产品可广泛应用于丝网印刷或喷墨打印高容量微型超级电容器、柔性印刷电路、可穿戴式应变/压力传感器、射频天线以及生物医学电极等，展现出广阔的商业化前景。

水介导剥离策略的机理与可扩展性

MXene纳米片的原子级结构评估

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.72943

文：海洋石墨烯电磁材料创新团队；编辑：曹明；审核：赵卫锋