因为二维材料的种类很多，而且十分繁杂，所以这些材料各自的特性也是不一样 的，我们没有办法总结概括出这些材料的所有的类型以及特性。尽管如此，我们仍旧能 够通过分析二维材料的定义概念可以得出二维材料的厚度相当于几个原子直径的大小， 但是它的纵横比较宽。这种材料类型的比表面积是十分高的，大多数不同维数的材料的 性质差异比较大。 

有两种活性材料，一种是表面具有活性的材料，另外一种是具有催化剂功能的材 料，这两种材料分离之后它的化学性能和物理活性性能都能够得到很大的提高。经过这 几年的研究，纳米技术已经成为了科学界的重中之重的热点研究对象，在这个过程中， 层状的材料也逐渐体现出了它的另外一个优点。研究表明在这些层状材料的晶体中，电 子波函数得到了很大程度的延伸，这个延伸环境只针对三维空间而言。但是，如果片层 发生了分离的情况，电子就会被限制于二维波段的函数中，进而改变了晶体的能级分布 结构。石墨烯在分离之后能够得到单层的单质元素碳，它的电子性能和特点同其他的材 料相比有十分大的差异。这其中包含极高的负载流子迁移率等。 

二维材料的特点和性能在很多方面都能够得到实践应用，其中，它的高强化聚合特 性非常有研究前景，具有实际应用意义。因为二维材料的电子特性以及它的韧性相对其 他材料而言较高，因此它可以应用于制造一些具有高弹性而且透明的电子设备。由于其 拥有较大的表面积，使其能制造一些储能特性好的装置。同时，二维材料还能够应用于 制造离子电池材料。这是由于二维材料的特殊结构以及它的形态可以加速离子的传播扩 散。 

2.1 Mxene 材料的研究进展

科学家结合理论，并且不断地分析计算结果得出，部分的 MXene 是导体材料，在这 种材料中,通常是由过渡金属元素的 d 轨道来产生材料的电导性。在同族元素中,钛元 素、锆元素和铪元素所对应的含氧元素的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,例如 Ti2CO2 和 HF2CO2 都是半导体。除了上述这些材料, Sc2CF2、Sc2C(OH)2 也为在常温下导电性能介 于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。在这类半导体中,尤其重要的 是,Mxenes 的电导性与几个重要的物质特性有关,例如 MXene 的表层厚度、官能团的种类 以及温度等。 

通过理论计算表明， Tin+1Cn 和 Tin+1Nn(n=1-9)具有一定的磁性，但是经过官能团化 之后，很大一部分 MXenes 的磁性会消失。不过仍有一些材料在经过官能团化后磁性不 变。例如：Cr2C 和 Cr2N 在官能团化后仍然保持着良好的磁性。由于计算方法的差异，会 导致 MXenes 的磁性性能在某些方面存在一定的差别。比如说，LDA 理论计算表明 Ta2C 为无磁性材料， Ta3C3 为反铁磁性材料，但是 PBEsol 理论方法表明以上两种材料分别为 反铁磁性材料和无磁性材料。除了因为计算理论的不同所产生的差异，应力的差异也会 使 MXenes 的性能发生变化，随着拉伸应力的不断增强，无磁性的 MXenes 会发生相应的 磁性转化。 

透明导电 MXene 薄膜可以通过 HF 或者是 NH4HF2 等化学物质的刻蚀纳米 Ti3AlC2 片制 作得出，在厚度为 19nm 的情况下，MXene 薄膜对紫外线范围的透光性通常可以达到 90%。除此之外，各种方法理论计算表明，MXenes 的弹性模量与单层 MOS2 的弹性模量相 差甚微，MXenes 的弯曲刚度跟相同原子层厚度的石墨烯比起来要大。通过将高分辨电子 能量损失谱和从头算的方法相结合来研究了 Ti3C2 的介电响应，这种理论方法通过改变 层厚和官能团以及改变二维 Ti3C2 表面等离子体来调节在中红外的能量范围，这种调控 方法在很大程度上能够使 MXene 有希望能够应用在一些领域，诸如红外热成像或者是化 学传感器等领域。