二维材料MXene凭借优异的导电性与润滑性能，在电池、传感器及航天领域展现出巨大潜力，但其工业化进程长期受制于剧毒的使用。维也纳科技大学（TU Wien）联合CEST与AC2T企业，成功研发出一种全电化学制备新方法，彻底摒弃了危险化学试剂，为MXene的规模化应用扫清了关键障碍。
MXene属于二维材料家族，由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成，具有原子级厚度。其核心优势在于高导电性、亲水性表面及出色的机械稳定性，使其成为固态润滑剂、电磁屏蔽材料及储能设备的理想选择。然而，传统制备工艺需利用从MAX相前驱体中刻蚀掉铝层，这一过程不仅对操作人员构成致命威胁，产生的废液处理也极为棘手，导致该材料长期停留在实验室阶段。
新突破在于利用精准控制的电脉冲替代化学刻蚀。研究团队通过向MAX相施加特定电压，诱导表面发生电化学反应，选择性移除铝原子。尤为巧妙的是，他们采用间歇性电流脉冲而非持续通电，脉冲产生的微小氢气泡能自动清洁材料表面，防止反应钝化，从而显著提升反应效率与产物纯度。实验表明，该方法制得的MXene在性能上完全媲美传统工艺产品，且无需任何有毒化学品。
相关成果已发表于国际知名期刊《Small》。项目负责人皮尔路易吉·比洛托（Pierluigi Bilotto）表示，该技术的终极目标是让MXene制备变得像家庭厨房操作一样简单、安全且低成本。这一进展不仅解决了环保与安全难题，更将大幅降低生产成本，加速MXene在电动汽车电池、高性能润滑剂及航空航天等高端制造领域的商业化落地。
对中国新能源与高端制造产业而言，这一无毒制备路线的突破极具参考价值，意味着未来在开发高性能二维材料时，可同步规避环保合规风险，为构建绿色供应链提供新的技术路径。
