Tầm quan trọng của carbon, một trong những yếu tố quan trọng nhất của cuộc sống, là hiển nhiên. Kể từ thời kỳ cổ sinh vật, con người đã cố gắng sử dụng carbon để đáp ứng nhu cầu cơ bản nhất của chúng ta. Ngày nay, các nhà khoa học đã phát triển thành công các vật liệu carbon đầy đủ, từ các chấm lượng tử carbon 0D, ống nano carbon 1D hoặc dải, graphene 2D và bọt carbon 3D, v.v., đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Do đó, vật liệu carbon cũng đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong thế giới chúng ta đang sống, phục vụ cuộc sống của chúng ta. Lợi thế chi phí vô song làm cho nó trở thành người tiên phong và lãnh đạo trong nhiều lĩnh vực ứng dụng, và thậm chí nó có thể được tích hợp với các tài liệu khác để có hiệu suất tốt hơn trong một số lĩnh vực cụ thể.
Kể từ khi phát hiện ra graphene 2D, nhiều vật liệu 2D đã được nghiên cứu rộng rãi, chẳng hạn như các oxit kim loại chuyển tiếp, chalcogenide kim loại chuyển tiếp, chủ yếu bao gồm sunfua và selenide, và cacbua kim loại chuyển tiếp/nitride, boron nitride, LDH Germane, v.v ... Mặc dù các vật liệu 2D này có cấu trúc 2D phổ biến nói chung, các tính chất vật lý và hóa học cụ thể khác nhau tùy thuộc vào thành phần hóa học, cũng cung cấp cho họ vật liệu 2D một loạt các ứng dụng. Trong số đó, cacbua kim loại chuyển tiếp nhiều lớp là ngôi sao nóng nhất trong thập kỷ qua, cái gọi là mxene, do tính chất giống như vàng của độ dẫn điện, các nhóm chức năng phong phú bề mặt, như -F, -OH và = O, Tính kỵ nước tuyệt vời và tính điện cơ bề mặt và các đặc điểm tuyệt vời toàn diện khác. Kể từ khi nó được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 2011, nó đã trở thành một chủ đề nghiên cứu nóng cho các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới, bởi vì chúng ta biết rằng hầu hết các vật liệu 2D thể hiện các đặc tính cách điện, bán dẫn hoặc bán kim loại, vì vậy việc phát hiện ra MXENE là bình minh của vật liệu 2D hệ thống. Không chỉ vậy, so với các thành phần hữu hạn hai chiều khác, MXENE có sự đa dạng rất phong phú dựa trên các lớp nguyên tử khác nhau, nhờ vào thứ tự nguyên tử trong mặt phẳng hoặc mặt phẳng, từ M2X, đến M3x2, đến M4x3 và Gần đây hơn là M5X4, mang lại hơn 100 thành phần có thể cho hệ thống vật liệu MXENE. Điều này là vô song bởi bất kỳ tài liệu nào khác cho đến nay. Quan trọng hơn, theo các điều kiện và phương pháp khắc khác nhau của pha tối đa tiền thân, một số lượng lớn các nhóm chức năng trên bề mặt của mxene có thể được điều chỉnh, để nó có thể được nhắm mục tiêu theo kịch bản ứng dụng để thiết kế cấu trúc bề mặt thuận lợi nhất . Lực lượng van der Waals giữa các lớp MXENE có thể được khắc phục bằng cách hỗ trợ trường siêu âm đơn giản, cùng với lực đẩy tĩnh điện được tạo ra bởi tính điện tử giữa các lớp MXENE, dễ dàng có được dung dịch keo phân tán cao và vật liệu màng tổng hợp với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với siêu âm với Ultra Tính linh hoạt và độ dẫn cực cao có thể thu được bằng cách chiết và lọc đơn giản. Do tính chất toàn diện tuyệt vời này, 2D MXENE là một vật liệu xây dựng đa năng có các ứng dụng do phát hiện của nó từ lưu trữ năng lượng ban đầu đến xúc tác, cảm biến, pin mặt trời và che chắn điện từ, xử lý nước và y sinh.
Có hai mặt cho mọi thứ, mặc dù các vật liệu MXENE có nhiều ưu điểm như trên, nhưng những nhược điểm của nó trong các trường ứng dụng cụ thể mà chúng ta phải đối mặt. Đối với các ứng dụng lưu trữ năng lượng, độ dẫn điện cao và cường độ hóa học của MXENE có thể lưu trữ một lượng lớn điện tích thông qua hành vi giả. Tuy nhiên, hiệu suất điện hóa thực tế của vật liệu điện cực dựa trên MXENE phụ thuộc nghiêm ngặt vào các tính chất bề mặt được kiểm soát bởi các điều kiện tổng hợp và thường phải đối mặt với các hiện tượng tự sắp xếp nghiêm trọng trong các chu kỳ phóng điện và điện tích dài hạn. Nó cản trở rất nhiều hành vi khuếch tán của các ion. Và thời gian trọng lượng phân tử cao hơn của riêng nó thường có mức năng lực lý thuyết không đạt yêu cầu. MXENE trong pha thuần túy của nó cũng rất khó để mô tả là có hiệu suất đủ cho các ứng dụng xúc tác. Đối với các ứng dụng khác, một tình huống tương tự là một câu đố lớn cho các nhà nghiên cứu. Ở đây, composite, là cách hiệu quả nhất, bởi vì nó có thể kết hợp các lợi thế của các thành phần khác nhau, sự kết hợp của cả hai có "phản ứng hóa học" tiềm năng, có thể mang lại các hiệu ứng hiệp đồng cho các vật liệu mxene, lấy tinh chất, đi Dross và Giúp hiệu suất của các vật liệu dựa trên MXene lên một cấp độ mới.
Ở đây, chúng tôi tóm tắt một cách có hệ thống sự tích hợp cấu trúc của "1 + 1> 2", nghĩa là "XD Carbon + 2D Mxene =". Theo các kích thước khác nhau của ma trận carbon, từ kích thước thấp đến kích thước cao, các chấm lượng tử 0D đến bộ xương carbon 3D và tích hợp cấu trúc tổng hợp 2D MXENE, trước tiên, theo các loại ma trận carbon khác nhau và các phương pháp lai khác nhau, bài viết tóm tắt và so sánh. Thứ hai, các mối quan hệ hoạt động cấu trúc của các cấu trúc dị vòng XD / 2D-carbon / mxene được so sánh theo logic hiệu suất cấu trúc tổng hợp. Dựa trên dòng thời gian của ma trận carbon đa chiều và phức hợp mxene, từ tái hợp CNTS 1D ban đầu, lắp ráp graphene 2D, đến tải carbon có nguồn gốc 3D, và gần đây, việc neo các chấm lượng tử carbon 0D, các nhà khoa học có thể Hiểu tĩnh mạch của khám phá. Từ số lượng bài báo được xuất bản, không khó để thấy rằng số lượng tài liệu nghiên cứu liên quan đến vật liệu mxene đang tăng lên từng năm, trong đó, tỷ lệ nghiên cứu về vật liệu tổng hợp carbon dựa trên MXene cũng ngày càng cao hơn và cao hơn và cao hơn và cao hơn và Quan trọng hơn, nó ngày càng phong phú hơn về các loại, điều này hài lòng cho tiến trình nghiên cứu của mxene. Cuối cùng, tiến trình nghiên cứu của vật liệu tổng hợp carbon dựa trên MXene đã được tóm tắt và hướng nghiên cứu trong tương lai đã được triển vọng.