近日，我校材料工程学院苏晓磊、刘毅科研团队联合哈利法大学Faisal Shahzad教授在国际高影响力期刊《Advanced Science》（影响因子：14.1）发表标题为“Regulation of Microstructure and Absorption Properties of MXene Materials: Theoretical and Experimental”的高水平论文。苏晓磊教授和刘毅副教授为该论文的共同通讯作者，博士生王强为该论文的第一作者，西安工程大学为通讯单位。该论文的发表标志着我校在MXene材料吸波性能调控方面取得了重大突破。
图1 MXene的SEM和元素分布图 图2 MXene的能带结构和态密度
图3 MXene材料的TEM照片
图4 MXene二维和三维吸波性能图
图5 MXene材料的吸波机理图
MXene材料是微波吸收领域的重要候选者，其独特的层状结构、可调控的表面终端及金属导电性赋予其多种微波损耗机制。苏晓磊教授带领博士生王强等人结合实验和理论计算系统研究了过渡金属元素（Ti、Nb、Ta、V）对六种MXene材料（Ti3C2Tx，Ti2NbC2Tx，Ti2TaC2Tx，Ti2VC2Tx，Nb2CTx，V2CTx）微波吸收性能的调控机制，发现通过改变过渡金属元素，可实现MXene材料微波吸收性能的优化，且无需复杂的复合或结构修饰。研究结果显示Ti、Nb、Ta、V四种过渡金属元素对MXene材料的吸波性能调控效果各异：Ti基MXene依赖导电损耗，因介电失配限制宽带吸收；Nb基MXene虽有轨道杂化调制电子云，但机制单一导致性能提升有限；Ta基MXene晶格完整性较好，却因导电损耗减弱等因素表现一般；而V基MXene凭借多价d轨道增强载流子作用、激活多重极化机制及良好阻抗匹配，展现出优异吸波性能。可见，过渡金属通过调控电子结构、极化机制和阻抗匹配影响吸波性能。这项研究不仅为MXene材料中过渡金属调控微波吸收性能的机制提供了重要见解，而且对于未来高性能宽带微波吸收剂的设计也至关重要。
此外，团队近期在吸波材料领域取得了一系列成果（西安工程大学为第一单位）：
[1] Qiang Wang, Xiaolei Su✱, Yan Jia, Yi Liu✱, Faisal Shahzad, Advanced Science, 2025, DOI: 10.1002/advs.202509994.
[2] Qiang Wang, Xiaolei Su✱, Yan Jia, Yi Liu✱, Faisal Shahzad, Ceramics International, 2025, 51(8): 9833-9841（ESI高被引论文，热点论文）.
[3] Haipeng Xiang, Yi Liu✱, Yixuan Liu, Erdun Su, Xiaolei Su✱, Materials Today Nano, 2025, 29: 100587（ESI高被引论文）
[4] Yi Liu✱, Shuolei Wang, Qiang Wang, Xiaolei Su✱, Ceramics International, 2024, 50(7): 11075-11084（ESI高被引论文）
[5] Qiang Wang, Yi Liu✱, Erdun Su, Xiaolei Su✱, Materials Today Nano, 2025, 29: 100603.
[6] Qiang Wang, Yi Liu✱, Yumeng Ma, Erdun Su, Xiaolei Su✱, Journal of Alloys and Compounds, 2025, 1021: 179666.
（撰稿：王强 审核：苏晓磊，赵雪曼）
