在过去的十年中，二维（2D）过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物（MXenes）由于其卓越的机械强度和柔韧性、物理/化学特性以及多种令人兴奋的功能而引起了科学界的广泛关注。在这些材料中，MXenes的机械和功能特性的巧妙而有效的结合为设计柔性和可穿戴设备提供了广阔的机遇。这篇综述从理论和实验的角度总结了MXenes的结构稳定性、机械强度和变形机理、应变可调的能量存储、催化和热电性能以及某些应变修饰和应变可控的电子/拓扑性质的最新研究进展，并说明了它们的电子起源。以设计原则为重点，理论预测为指导，而实验工作作为充分的验证，从而为MXene领域的当前科学成就、挑战和前景奠定了基础。相关论文以题为“Rational Design of Flexible Two-Dimensional MXenes with Multiple Functionalities”发表在国际顶尖综述期刊Chemical Reviews ( IF=52.758 )上。

图1. MXenes的各种功能特性及其基于出色稳定性和卓越机械性能的应变修饰。

图2.基于MXene的柔性材料开发的时间顺序。

图3.通过组合高通量计算，数据挖掘和实验表征，具有多种功能的灵活MXene的设计策略。

3、总结与观点

尽管在MXene的稳定性，机械性能和各种功能性研究领域取得了巨大的成功，但仍然需要用光明的未来眼光来解决几个关键领域。作者分别从：（1）实验设计；（2）组合式和高通量理论设计；（3）具有特定功能的柔性MXene设计规则，进行详细讨论。

文献链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00348

信息来源:科研志

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