MXene是一种二维材料，从形态上看就像金属氧化物中间被压扁的水凝胶，导电性能很强，完全可以代替电线中的铜和铝，这样一来离子移动时阻力会小很多。二维材料正在引领新材料领域的革新浪潮，可加速全球产业升级和技术创新，尤其在新能源、航空航天、柔性电子和生物医疗等领域展现出巨大的市场潜力。但是当前单层MXene的制备面临产率低、批次间质量和性能不稳定问题，严重制约了其在实际工业中的应用推广。

    超声波技术在MXene材料制备应用

    剥离和分散：超声波处理是将MXene薄片从多层结构中剥离成单层或几层薄板的关键技术之一。这一步骤对于获得具有较大横向尺寸、较少缺陷以及良好分散性的MXene薄片至关重要。

    提高效率：超声波处理能够加速MXene的剥离过程，并提高剥离效率。通过超声处理，可以更有效地将MXene从原始的堆叠态剥离成少层或单层结构，直接影响MXene的剥离程度和分散性。

    控制缺陷和尺寸：超声波处理不仅有助于剥离，还能够控制MXene薄片的缺陷和尺寸。通过调整超声处理的参数（如功率、时间和温度），可以优化MXene的形貌和结构，从而影响其性能。

    根据哈尔滨工业大学副教授樊志敏带领的团队研究发现，多层MXene终端的含氧官能团与水分子之间形成的氢键笼结构是阻碍其难以高效剥离的重要原因。在70°C和适中的超声功率条件下，氢键笼约束被显著削弱，使得超声空化产生的微气泡能更容易渗透到多层MXene的层间，从而实现温和且彻底的剥离。通过这一方法，仅需数十分钟便可高效制备出高质量和大尺寸的单层MXene，产率高达95%，产量远超传统方法。并且，为确保在实际应用中的可行性和可靠性，将工艺进一步运用到百克级的生产规模，通过最终结果显示依然稳定实现了超过90%的高产率，为MXene的工业化生产提供支撑。

    利用超声波处理制备MXene材料它能够提高剥离效率和产率，并且高效和性能稳定，为推动MXene大规模产业化提供了可能性。