O MXENE é uma classe de compostos inorgânicos bidimensionais na ciência dos materiais. Esses materiais consistem em carbonetos de metal de transição, nitretos ou nitretos de carbono várias camadas atômicas de espessura. Apareceu pela primeira vez em 2011 porque os materiais de mxene têm a condutividade metálica dos carbonetos de metal de transição devido ao grupo hidroxila ou oxigênio terminal em sua superfície. É amplamente utilizado em supercapacitores, baterias, blindagem de interferência eletromagnética e materiais compostos. Por exemplo, diferentemente das baterias convencionais, o material fornece mais canais para o movimento de íons, aumentando bastante a velocidade do movimento de íons. 
Os cientistas desenvolveram materiais de mxene que sintetizam substratos da fase máxima correspondente, geralmente gravando seletivamente o elemento do grupo principal A, onde M representa o metal de transição, X representa carbono ou nitrogênio, e o grupo principal um elemento pode incluir alumínio, gálio, silício e outros elementos. Os pesquisadores normalmente realizam a gravação em uma solução aquosa de hidrogênio fluoreto (IC) para fazer o mxeno ter uma mistura de grupos funcionais de fluoreto, oxigênio e hidróxido.
Ao contrário das superfícies de outros materiais bidimensionais, como grafeno e dihaltos de carbono de transição, os grupos funcionais também podem ser modificados quimicamente. Estudos anteriores mostraram que a terminação seletiva de mxeno com diferentes grupos de superfície pode levar a excelentes propriedades, incluindo funções de trabalho ajustáveis e ferromagnetismo bidimensional. A funcionalização covalente dos substratos levará à descoberta de novas direções para o design racional de materiais funcionais bidimensionais. 
Os grupos funcionais da superfície em carbonetos de metal de transição bidimensionais podem sofrer uma variedade de transformações químicas para facilitar o uso de uma ampla gama de materiais mxénos. Uma equipe de pesquisa de cientistas de química, física e nanomateriais da Universidade de Chicago e do Laboratório Nacional de Argonne projetou e desenvolveu um novo caminho para a síntese de MXene. Eles instalam e removem grupos de superfície por meio de reações de substituição e eliminação em sais inorgânicos fundidos. A equipe sintetizou com sucesso o mxeno com extremidades superficiais de oxigênio, imida, enxofre, cloro, selênio, bromo e telúrio com propriedades estruturais e eletrônicas únicas, e esses grupos de superfície também podem controlar a distância interatômica na treliça de mexeno para mostrar supercondutividade dependente da superfície da superfície grupos.
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