这种虚岁为十的材料，会是下一个新兴热点前沿吗？
2011年，国际材料领域权威期刊ADVANCED MATERIALS发表了一篇关于Ti3AlC2二维材料的文章。九年过去了，以Ti3AlC2为代表的MXene材料家族愈发枝繁叶茂，这是一种何等有趣的材料？今天我们一探究竟。
MXene是一类二维无机化合物，其通式为Mn+1XnTx(n=1-3)，其中M是前过渡金属（笔者注：很多新闻报道将其译成“早期过渡金属”，这种译法并不科学。），X是碳和/或氮，T是MXene的表面官能团（通常为-O，-OH和-F（Adv.Mater.,2014,26,992）。
MXene具有过渡金属碳化物的高金属导电性，并且由于其羟基和氧封端的表面而具有亲水性，一般认为这与其他2D材料不同，如石墨烯。（
笔者注：关于石墨烯的亲疏水仍有争议，这主要和样品的完美程度有关系，因此这句话应该理解为MXene天然自带基团会比较准确。）
MXene于2011年由美国德雷塞尔大学首次发现（Adv. Mater.,2011, 23,4248），即块状三元过渡金属碳化物和氮化物（称为MAX相）选择性的蚀刻出了A层，从而产生了多层的MXene。为了增加表面积和其表面的可及性，通常对多层MXene进行进一步处理以产生脱层的MXene溶液。
综上，
MXene是母相MAX(Mn+1AXn,A= IIIA 或 IVA族元素)经过选择性刻蚀掉A层得到的二维层状材料。
由于母相MAX家族庞大，因此，这一二维家族的诞生势必会带来一系列围绕MXene系的研究热潮。此外，MXene天生具有独特的结构优势，即导电“粘土”、二维“金属”和亲水性石墨烯（MAX之父-Michel W. Barsoum教授的论述），可谓像雾像雨又像风，陶瓷界的金属，金属界的陶瓷！
在本文开始前，请大家记住MXene体系的开创者，来自美国德雷塞尔大学的团队：
一、MXene十岁之发现之旅（2011-2020）
根据学科属性进行分析，MXene的研究论文主要来自材料综合学科，
物理化学、纳米科技、化学综合以及应用物理
也各自占有不小的比重。对于这样一个发现时间不长的子领域来说，前期的研究主要以材料体系的合成、表征和基本性质探索为主，而这五个学科恰好构建了完整的链条。而
更为基础的凝聚态物理研究则刚刚起步，对其背后的物理机制、结构起源等研究不深；
此外，这一系列材料在能源和电化学、催化等领域的探索性研究也处在起步阶段，大部分工作是近几年逐步开展的。因此，
从学科的角度看，目前进入这一领域做出一些探索性的初期补足工作，还是较容易发表的，亟待更加深入的机理性、基础性工作的加入。
纵观这九年来的发表量，呈现出非常有趣的现象。整体趋势可以分为三个阶段，初期前三年的发表量很少；随后的三年有一定的增长，且处于稳定的增长类型；而近三年来，发表量呈现近乎线性的陡峭增长，即使在2020年这样一个不寻常的年份，发表量依旧惊人的达到了1400篇左右。总体来看，这一研究领域呈现出快速增长的良好态势，预示着未来几年极有可能成为下一个“热点前沿”，并具备成为“新兴前沿”的实力。
不过，细心的读者可能会犯嘀咕，不是2011年底最早报道的吗，怎么最早的研究是2012？这个问题的答案详见文末。
在国家和地区发表量层面，中国大陆毫无悬念的又问鼎最大体量，并且达到惊人的70%的占比，而美国尽管位居第二，但总量仅占第一位总量的不到三成。只有五个国家的发表量达到了100篇，显然，很多国家和地区并没有投入大量精力进入这一领域。随着未来MXene的发展与推进，应该会有一定的改观。
下面，我们来看看哪些期刊比较青睐MXene，如图所示，ACS AMI、JMCA和ACS NANO占据前三，这三大期刊本身也是国内学者比较愿意投稿的期刊，这与我们总发文量第一的数据比较吻合。可见，侧重能源的JMCA占据了前述论文发表学科里能源学科总发文量的较大比重；值得一提的是，两大材料领域权威期刊AM和AFM均位列发文量前十，这和我们之前对石墨烯、储能陶瓷等领域的分析不同，这两大材料领域重要的综合性期刊并未占有较大的发文量。因此，这两大顶级刊物的编辑对MXene比较偏爱，有比较有趣的新成果可以尝试这两大期刊，毕竟首篇开创性成果就发表在AM上。
论文引证角度而言，中国大陆和亚洲及邻近的国家和地区合作紧密度大于美国，而美国和欧洲的合作更为紧密。当然，中美之间的合作发表体量也不小，这部分取决于总的发文量。我们发现新加坡和韩国似乎和中国没有太多的合作关系。
上图揭示了发文数量较多的机构间的合作关系，中科院为主要贡献机构，其合作朋友圈主要是国内的机构，而吉林大学和美国德雷赛尔大学之间的合作关系很突出。这是因为吉林大学于2016年引进了MXene的创始团队带头人Yury Gogotsi（尤里-高果奇）教授，随后的2018年，第一届MXenes储能材料国际学术研讨会也在吉林大学举办。此外，第二、三届国际二维过渡金属碳化物（MXene）学术研讨会也都在中国召开，分别由北京化工大学和中国科学院宁波材料技术与工程研究所举办。
最后，我们选取了MXene论文中的关键词，从
图中
的密度图可以看出，除了核心关键词MXene和nanosheets、exfoliation以及titanium carbide以外，其他关于性能和材料类型的关键词分布很分散，没有形成重要的研究集群。因此，
这一领域经过九年发展，依旧在摸索中前行，MXene独有的、不可替代的性质，物理起源、剥离的化学机制等核心问题尚未得到解决，这是未来亟需进行突破的研究点。
本文最后，我们简单看看几篇重要的工作，上图是MXene首次合成的开篇论文。大家可以看到，其摘要简短精干，两句话直接把合成策略和未来前景高度概括，这样的摘要，编辑和审稿人看到绝对会有想继续了解的期待。回答了这项成果怎么做？得到了什么？以及能引领什么的基本问题。不过，如果我们在web of science里检索主题词mxene时，并不能搜到这篇文章，因为其摘要和关键词都没有mxene。这个词是在论文正文中引出的。
这提醒我们，单单从索引数据库找最新文献可能会存在查不全的问题。特别是那些比较新的概念，作者可能没有直接将后来广为使用的某些词作为关键词，石墨烯的早期发现也是如此。根据笔者的经验，最好的捕捉最新成果的办法就是及时订阅最新的进展推送，主流领域和综合期刊都覆盖到，才有可能早早的看到研究机遇。
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