MXENE là một nhóm các hợp chất vô cơ hai chiều trong khoa học vật liệu. Những vật liệu này bao gồm các cacbua kim loại chuyển tiếp, nitride hoặc nitrid carbon có nhiều lớp nguyên tử dày. Nó lần đầu tiên xuất hiện vào năm 2011 vì các vật liệu MXENE có độ dẫn kim loại của các cacbua kim loại chuyển tiếp do nhóm hydroxyl hoặc oxy cuối cùng trên bề mặt của chúng. Nó được sử dụng rộng rãi trong các siêu tụ điện, pin, che chắn nhiễu điện từ và vật liệu composite. Ví dụ, không giống như pin thông thường, vật liệu cung cấp nhiều kênh hơn cho sự di chuyển của các ion, làm tăng đáng kể tốc độ chuyển động của ion. 
Các nhà khoa học đã phát triển các vật liệu mxene tổng hợp các chất nền từ pha tối đa tương ứng, thường bằng cách khắc chọn lọc nguyên tố nhóm chính, trong đó M đại diện cho kim loại chuyển tiếp, x đại diện và các yếu tố khác. Các nhà nghiên cứu thường thực hiện khắc trong dung dịch hydro fluoride (HF) dung dịch nước để tạo ra mxene có hỗn hợp các nhóm chức fluoride, oxy và hydroxit.
Không giống như các bề mặt của các vật liệu hai chiều khác, chẳng hạn như graphene và dihalide carbon chuyển tiếp, các nhóm chức năng cũng có thể được sửa đổi về mặt hóa học. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc chấm dứt chọn lọc MXENE với các nhóm bề mặt khác nhau có thể dẫn đến các đặc tính tuyệt vời, bao gồm các chức năng công việc có thể điều chỉnh và tính sắt từ hai chiều. Chức năng hóa trị của các chất nền sẽ dẫn đến việc phát hiện ra các hướng mới để thiết kế hợp lý các vật liệu chức năng hai chiều. 
Các nhóm chức năng bề mặt trong các cacbua kim loại chuyển tiếp hai chiều có thể trải qua một loạt các biến đổi hóa học để tạo điều kiện cho việc sử dụng một loạt các vật liệu MXENE. Một nhóm nghiên cứu về hóa học, vật lý và vật liệu nano, các nhà khoa học từ Đại học Chicago và Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne đã thiết kế và phát triển một con đường mới lạ để tổng hợp MXene. Họ cài đặt và loại bỏ các nhóm bề mặt thông qua các phản ứng thay thế và loại bỏ trong muối vô cơ nóng chảy. Nhóm được tổng hợp thành công mxene với các đầu bề mặt của oxy, imide, lưu huỳnh, clo, selenium, brom và Tellurium với các tính chất cấu trúc và điện tử độc đáo, và các nhóm bề mặt này cũng có thể kiểm soát khoảng cách giữa các nhóm.