二维（2D）超薄MXene纳米片表面存在丰富的表面端基，使得阳离子很容易通过静电相互作用被吸附。考虑到MXene的导电性和MOF的氧化还原活性，将MXene与MOF结合，制备具有良好电化学储能性能的新型复合材料具有重要意义。

近日，扬州大学庞欢教授报道了提出了一种制备均匀三维（3D）MXene/MOF复合材料（Ti₃C₂T_X/Cu-BTC、Ti₃C₂T_X/Fe、Co-PBA、Ti₃C₂T_X/ZIF-8和Ti₃C₂T_X/ZIF-67）的通用方法。

文章要点

1）研究人员用盐酸和氢氟酸腐蚀Ti₃AlC₂得到手风琴状Ti₃C₂T_X，剥离得到手风琴状Ti₃C₂T_X纳米片状前驱体。酸性含氟溶液中存在大量的表面端基（如−OH、−O和−F），使得阳离子(如Cu²⁺、Fe³⁺/Fe²⁺、Co²⁺和Zn²⁺)容易通过静电作用吸附在这些端基上。因此，Cu-BTC、Fe、Co-PBA、ZIF-8和ZIF-67可以通过共沉淀反应在Ti₃C₂T_X纳米薄片上原位生长。

2）研究发现，3D MOF在在阻止MXene纳米片的聚集和自堆积方面起到了至关重要的作用，有利于MXene纳米片和电解质的可及性，大大减小了电解质离子的迁移和扩散距离。显然，MXene/MOF复合材料可以在各种应用中获得优异的性能。

3）有趣的是，研究人员进一步以Ti₃C₂T_X/ZIF-67为原料制备了空心Ti₃C₂T_X/ZIF-67/CoV₂O₆复合材料，其在保持Ti₃C₂T_X/ZIF-67复合材料微纳米结构的同时，成倍提高了Ti₃C₂T_X/ZIF-67的电化学性能。

本研究为MXene/MOF复合材料的设计和合成开辟了一条新的途径，为具有可调结构和组合的复杂空心结构的设计和合成开辟了新的途径，具有广泛的应用前景。

参考文献

Chunli Liu, et al, In Situ Growth of Three-Dimensional MXene/Metal-Organic Framework Composites for High-Performance Supercapacitors, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202116282

https://doi.org/10.1002/anie.202116282