中国科学院合肥物质科学研究院的研究人员提出了一种优化合成策略，以获得无缺陷的低层M4C3Tx(M=V,Nb,Ta)MXene纳米片。他们的研究结果发表在《先进科学》杂志上。

MXene材料由于其优异的物理和化学性能，在储能、能量转换、电磁屏蔽等方面具有巨大的应用潜力。M4C3Tx(M=V,Nb,Ta)MXenes受到了广泛关注。

然而，获得纯MAX相前驱体、多层M4C3TxMXenes的完全蚀刻以及对插层剂和剥离操作的严格要求都是这些少层M4C3TxMXenes合成的难点。因此，只有少数研究集中在薄M4C3Tx(M=V,Nb,Ta)MXene的研究上。

在这项研究中，科学家们提出了合成无缺陷少层M4C3Tx(M=V,Nb,Ta)纳米片的路线图。它包括高温煅烧、HF选择性蚀刻、插层和剥离。它产生三种不同的无缺陷少层M4C3Tx(M=V、Nb、Ta)纳米片。

广泛的表征证实了它们的无缺陷结构、显着的层间距(范围从1.702至1.955nm)、不同的官能团(-OH、-F、-O)和丰富的价态(M5+、M4+、M3+,M2+,M0)。

此外，他们通过真空过滤几层M4C3Tx(M=V,Nb,Ta)MXene墨水制备了自支撑薄膜，该薄膜表现出卓越的物理化学特性，如高导电性、高稳定性和亲水性。

团队成员黄亚楠表示：“我们的工作为其他无缺陷少层MXene纳米片的合成提供了详细的指导，并为M4C3T功能应用的广泛探索起到了催化剂的作用。”未来的x(M=V,Nb,Ta)MXene纳米片。”

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