1. 研究目的与意义（文献综述）

mxene是一种新型的碳/氮化物二维纳米层状材料,具有类似石墨烯的二维结构,其化学通式是m_{n 1}x_nt_z, n=1, 2, 3,其中m为早期过渡金属元素,x为碳或氮元素,t为表面链接的f^-、oh^-、o^2-等活性官能团。mxene不但具备传统二维材料的性能外,还兼具良好的导电性、亲水性、透光性、柔韧性以及能量储存性能,在复合材料、润滑剂、环境污染治理、电池、电容器、催化、传感器、抗菌等领域具有潜在的应用价值。

自2011年发现mxene材料以来,研究热度越来越高,发表的论文数呈现指数型增长趋势。barsoum研究小组发表相关论文数十篇, 在mxene及其复合材料制备、柔性电极设计合成等方面取得了突破性进展。其中, 2012年发表的文献《two-dimensional transition metal carbides》被归入化学领域中最优秀的1%之列。2014年发表的文献《mxenes:a new family of two-dimensional materials》也被列入材料科学学术领域的优秀文章。相比较下, 国内关于mxene的研究还不够深入。近年来, 武汉理工大学、河南理工大学、南开大学、燕山大学、北京大学、河海大学和中国科学院等高校和研究院所均针对mxene进行了一系列研究, 在理论及应用方面取得了一定进展。

由于mxene是近几年才发现的新材料，相关研究还不够成熟，所以相关性能分析主要通过理论计算了解。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）通过放电等离子（sps）烧结得到nb2alc。

（2）nb2alc原料的检测，成分及结构的确定。

3. 研究计划与安排

第1—3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，通过放电等离子烧结（sps）得到nb2alc原料，观察其微观形貌，测试其各项物理性能。

第8－11周：配制氟化物与盐酸的混合物，刻蚀nb2alc得到b2ctx，比较不同工艺的刻蚀效果，并探究刻蚀后mxene的催化性能、

4. 参考文献（12篇以上）

[1] mendozagalván a, rybka m, j#228;rrendahl k, et al. spectroscopic ellipsometry study on the dielectric function of bulk ti2aln, ti2alc, nb2alc, (ti0.5,nb0.5)2alc, and ti3gec2 max-phases[j]. journal of applied physics, 2011, 109(1):1857.

[2] barsoum m w, salama i, el-raghy t, et al. thermal and electrical properties of nbalc, (ti, nb)alc and tialc[j]. metallurgical amp; materials transactions a, 2002, 33(9):2775-2779.

[3] 周爱国.三元层状陶瓷max相的非线性弹性研究[j].硅酸盐通报, 2009, 28 (4) :709-13.