成会明院士领衔！苏州大学「国家杰青」耿凤霞/苏州纳米所赵志刚，最新Nature Synthesis！

本文针对二维过渡金属碳化物/氮化物（MXene）合成中强蚀刻剂导致表面钝化、导电性下降的问题展开研究。传统MXene制备依赖氢氟酸等强蚀刻剂，易在表面引入氧/羟基等官能团，特别是铬基MXene因Cr与Al化学性质相近，难以选择性移除Al而保持Cr—C骨架完整。苏州大学耿凤霞及中科院苏州纳米所赵志刚研究团队提出了一种利用稀磷酸在溶剂热条件下选择性刻蚀Cr₂AlC中Al层并结合液相剥离的策略，成功制备出表面洁净的二维Cr₂C片层。该方法通过弱酸性抑制Cr和Al的快速溶解，并利用Cl⁻辅助配位与Al³⁺形成可溶性络合物实现选择性提取。所得多层Cr₂C具有高度有序晶体结构，表面几乎无终端基团，在空气、水和250°C条件下保持稳定。理论计算表明单层Cr₂C为狄拉克半金属，室温电导率远超Ti₃C₂Tₓ MXene，且该策略可推广至多种MAX相。研究突破了MXene表面钝化与稳定性的矛盾，为探索自旋电子学和超导电材料提供了重要平台。