新兴的二维材料Ti₃C₂T（MXene）因其出色的固有导电性和独特的微观结构，在电磁波吸收领域引起了广泛关注。然而，与其他导电材料类似，MXene面临着阻抗失配的问题，从而阻碍了单一组分MXene材料的电磁波吸收能力。本研究采用熔融氯盐法，通过表面工程获得了具有不同表面氯/氧（Cl/O）比例的MXene样品。其中，Cl/Ni-MX-6样品表现出了-45.72 dB（1.6 mm）的最小反射损耗值和3.44 GHz（1.3 mm）的有效吸收带宽。研究表明，增加蚀刻剂含量可以增强MXene的剥离效果并调节Cl/O比例。重要的是，通过调节-Cl/O表面官能团可以限制电荷效应，从而优化纯MXene的电磁波吸收性能。这些见解有助于增强MXene基材料在电磁波吸收领域的性能，并更好地理解电磁波损耗机制。
       电磁波吸收（EWA）材料在解决日益严重的电磁波污染问题中发挥着至关重要的作用。同时，对具有强吸收（高反射损耗，RL）、宽吸收带宽（有效吸收带宽，EAB，RL < -10 dB）、薄厚度和低负载的电磁波吸收材料的需求日益增长。由于传统的磁性金属和铁氧体材料难以满足当代需求，研究重点已转向二维（2D）材料，如h-BN、石墨烯、g-C₃N₄和MoS₂等，这些材料因其出色的机械性能、稳定的化学性质和独特的电学特性而成为研究的热点。然而，纯二维材料往往由于固有的介电特性而在交变电磁场中表现出单一的损耗机制，导致电磁波吸收性能不佳。因此，研究人员致力于通过复合介电/磁性组分、引入杂原子、设计独特微结构、表面工程等方法来改进二维材料的电磁波吸收性能。
 
 
图1. (a) Ti3C2Cl2制备的机制图。(b) Al-MAX和Cl/Ni-MX-x（x=1.5、3、6和9）的XRD图谱。(c) Cl/Ni-MX-6的C 1s，(d) Ti 2p，(e) O 1s和(f) Cl 2p区域的XPS精细谱。(g) Cl/Ni-MX-x表面检测到的Cl和O原子含量的比值。
 
 
图2.扫描电子显微镜(SEM)图像：(a) Cl/Ni-MX-1.5，(b) Cl/Ni-MX-3，(c) Cl/Ni-MX-6 和 Cl/Ni-MX-9。透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像：(e, e') Cl/Ni-MX-1.5，(f, f') Cl/Ni-MX-3，(g, g') Cl/Ni-MX-6 和 (i) Cl/Ni-MX-9，插图 e'~g' 显示了 Cl/Ni-MX-x 的逆快速傅里叶变换(IFFT)图像，(h) Cl/Ni-MX-6 的元素分布图，显示了 Ti、Cl 和 O 元素的分布。
 
 
图3。 (a) Cl/Ni-MX-1.5, (b) Cl/Ni-MX-3, (c) Cl/Ni-MX-6 和 (d) Cl/Ni-MX-9 的二维RL曲线。(e) ε' 的实部和 (f) 虚部与频率的关系图。(g) MXene吸波性能的比较。(h) 电导率部分和 (i) 极化部分与频率的关系图。
 
 
图4。(a) Cl/Ni-MX-1.5，(b) Cl/Ni-MX-3，(c) Cl/Ni-MX-6 和 (d) Cl/Ni-MX-9 的 Z 值图。Cole-Cole 圆圈图用于 (e) Cl/Ni-MX-6 和 (f) Cl/Ni-MX-9。
 
 
图5.(a) 模型，(b) 能带结构，(c) DOS分布和(f) Cl端基MXene的电荷密度图。PDOS图(d) 连接到Cl端的Ti (Ti-1)和(e) 未连接到Cl端的Ti (Ti-2)。(g) 模型，(h) 能带结构，(i) DOS分布和(l) O端基MXene的电荷密度图。PDOS图(j) Ti-1和(k) Ti-2的O端基MXene。
 
 
 
图6.Cl/Ni-MX-x的电磁损耗机制示意图。
 
 
图7. (a) CST远场仿真模型，(b)PEC基底的3D RCS分布图，(c) Cl/Ni-MX-1.5，(d) Cl/Ni-MX-3，(e) Cl/Ni-MX-6和(f) Cl/Ni-MX-9涂层。 (g) 不同Theta下的RCS曲线2D图。(h) Cl/Ni-MX-x在特定角度(Theta = 0, 30, 60和90°)相对于PEC基底的RCS降低值图。
 
       通过表面工程成功调节了MXene的表面官能团，优化了其电磁波吸收性能。Cl/Ni-MX-6样品在40 wt%填充量下，在1.6 mm厚度下实现了-45.72 dB的最小反射损耗值，并在1.2 mm厚度下具有3.44 GHz的有效吸收带宽。研究表明，增加蚀刻剂含量可以诱导层剥离并调节表面官能团的数量和种类。Cl/Ni-MX-6的出色电磁波吸收性能源于其适中的导电性和平衡的极化损耗。这项研究不仅开发了MXene单一组分吸波材料的应用潜力，还为理论研究MXene的吸波机制提供了有价值的案例。
 

1. ‌熔融氯盐法调控MXene表面官能团‌

2. ‌实现单一组分MXene的优异电磁波吸收性能

‌性能优化‌：通过精确调控MXene表面的Cl/O比例，成功制备出单一组分的MXene材料（Cl/Ni-MX-6），该材料在1.6 mm厚度下实现了-45.72 dB的最小反射损耗值，并在1.2 mm厚度下具有3.44 GHz的有效吸收带宽。这一性能优于许多报道的纯MXene材料，展示了单一组分MXene在电磁波吸收领域的巨大潜力。

3. ‌揭示Cl/O官能团对电磁波吸收性能的影响机制

‌机制探索‌：研究深入探讨了Cl/O表面官能团如何影响MXene的电磁波吸收性能。发现通过调节Cl/O比例，可以有效限制MXene的电荷效应，优化其导电性和极化损耗，从而实现电磁波吸收性能的提升。这一发现为理解MXene的电磁波损耗机制提供了新的视角。

4. ‌为MXene基电磁波吸收材料的研究提供新方向

‌研究方向‌：本研究不仅展示了熔融氯盐法在MXene表面工程中的应用潜力，还为开发高性能MXene基电磁波吸收材料提供了新的研究方向和思路。通过进一步优化表面工程策略，有望制备出性能更加优异的MXene基电磁波吸收材料。