德国累斯顿工业大学与HZDR离子束物理与材料研究所的研究人员开发出了一种名为GLS的新合成方法，使MXene材料的电导率提升了160倍。MXene是一种超薄无机材料，自2011年发现以来，其应用潜力备受关注，但传统生产方法常导致表面原子无序，限制了性能。
传统方法通过化学精细生产MXene，会在材料表面随机散布氧、氟或氯等原子，无序结构。HZDR的Mahdi Ghorbani-Asl博士指出：“表面原子强烈影响电子移动、材料稳定性，以及与的响应。”德累斯顿工业大学的李东奇博士补充道：“原子无序连接并电子，环境高速公路上的坑洼交通中断，这限制了材料性能。”
GLS方法采用催化剂盐和碘化氢从MAX相固体材料合成MXene，允许精确控制氯、溴或碘等氢原子在表面进行喷涂。结果产生了清洁、邻域的表面结构，成功显着减少。团队已从八种不同的MAX相生产MXene，展示了方法的多样性。Ghorbani-Asl表示：“通过结合密度泛函理论计算与实验，我们为MXene开辟了新路径，以实现定制功能特性。”
以碳化钛MXene Ti 3 C 2为例，传统技术生产的版本表面含有氯和氧混合物，干扰电性能。GLS方法生成的Ti 3 C 2 Cl 2仅由氯原子组成，结构小区且无意外。李总结：“氯终端MXene变体的宏观电导率提高了160倍，太赫兹电导率提升了13倍，载流子迁移率增加了近四倍。”量子传输模拟验证，小区表面减少了电子捕获和中继，解释了性能提升。
GLS方法还使MXene能根据卤素类型定制与电磁波的配合，评估吸波涂层、电磁增强和无线技术。例如，真空条件MXenes在14-18 GHz范围吸收强，而溴和离子版本响应不同的频率。通过结合卤化物盐，研究人员可创建具有多种表面卤素类型的MXene，需用于成分电子、储能和光子学等领域。此次工作继续MXene化学的重要进展，有望加速解除电子和高速通信系统等后续技术的发展。
出版详情：作者：Dongqi Li, Wenhao Zheng, Mahdi Ghorbani-Asl, Juliane Scheiter, Kamil Sobczak, Silvan Kretschmer, Josef Polčák, Pranjali Hirasing Jadhao, Paweł P. Michałowski, Ruoling Yu, Jiaxu Zhang, Jinxin Liu, Jingwei Du, Quanquan Guo, Ehrenfried Zschech, Tomáš Šikola, Mischa Bonn, Nicolás Pérez, Kornelius Nielsch, Arkady V. Krasheninnikov, Hai I. Wang, Minghao Yu, Xinliang Feng；标题：《MXene突破性进展：完美原子有序性将导电性提升160倍》；发表于：《Nature Synthesis》(2026)；期刊信息：Nature Synthesis
