维也纳工业大学(TU Wien)的研究团队近日成功开发出一种新型电化学方法，用于制备具有广泛应用前景的纳米材料MXene。这项创新技术避免了传统工艺中使用有毒氢氟酸的问题，为MXene材料的工业化生产提供了更安全环保的解决方案。

MXene是一类由钛和碳等元素组成的二维材料，具有独特的物理化学特性。这类材料在电磁屏蔽、能源存储、传感器制造等领域展现出巨大潜力。研究团队成员Pierluigi Bilotto表示："MXene的层状结构使其成为优异的固体润滑剂，特别适用于航天技术等极端环境。"

传统MXene制备工艺需要使用剧毒的氢氟酸来蚀刻MAX相材料中的铝元素。这一过程不仅危险性高，还需要特殊设备处理废料，严重制约了MXene的工业化应用。为解决这一问题，维也纳工业大学与CEST、AC2T公司合作，开发出基于电化学原理的新型制备技术。

"电化学方法通过精确控制电压，可以选择性地去除铝原子，最终获得电化学MXenes(EC-MXenes)。"Bilotto解释道。研究团队还发现，采用特定电流脉冲可以显著提高制备效率。这些脉冲在材料表面产生微小的氢气泡，起到清洁和活化作用，使反应持续更长时间。

通过原子力显微镜、电子显微镜等多种先进表征技术验证，电化学法制备的MXene在性能上与传统方法产品相当。Bilotto表示："我们的目标是让MXene合成变得简单安全，这项技术已经非常接近这个目标。"

这项突破性研究发表在《Small》杂志上，为MXene材料的规模化生产和应用扫清了重要障碍。未来，这种环保制备工艺有望推动MXene在能源、电子、航天等领域的实际应用。

更多信息： Markus Ostermann 等人，《脉冲电化学剥离用于无 HF 可持续 MXene 合成》，Small (2025)。期刊信息： 小