研究背景：

自20世纪60年代问世以来，碳纤维（CF）因其卓越的比强度、比模量及导电导热性能，已成为航空航天、交通运输等领域的关键材料。然而，CF表面化学惰性强、界面结合能力弱，严重限制了其作为多功能结构材料的潜力。如何突破这一瓶颈，赋予传统CF新的生命力，是当前材料科学领域的前沿挑战。近年来，二维纳米材料Ti₃C₂T_x MXene与CF的深度融合为此提供了变革性的解决方案。

文章概述：

北京化工大学张学军团队、军事科学院邢悦团队及浙江大学团队系统综述了近年来Ti₃C₂Tx MXene改性CF的研究进展，重点介绍了Ti₃C₂Tx MXene改性CF的制备策略，包括涂层法、自组装、电泳沉积、化学接枝和共混纺丝-碳化，并介绍了Ti₃C₂Tx MXene改性CF在多应用领域中的诸多优势，包括复合材料界面增强、电池储能、电磁屏蔽、智能传感等。

图文导读：

图1. Ti₃C₂T_x MXene改性碳纤维的主要制备方法及其关键应用领域

研究结论：

作者们首先系统性的总结了近年来Ti₃C₂T_x MXene改性CF的制备工艺，为多应用领域制备Ti₃C₂T_x MXene改性CF提供了工艺参考。随着Ti₃C₂T_x MXene改性CF研究领域的拓展，作者们还广泛的展示了近年来Ti₃C₂T_x MXene改性CF在多个领域的先进研究和应用，这对于充分释放Ti₃C₂T_x MXene改性CF的应用潜能至关重要。最后，作者们分享了关于Ti₃C₂T_x MXene改性CF面临挑战和未来展望的个人观点，指出了实现工业化应用仍需克服的关键挑战，包括Ti₃C₂T_x MXene的本征稳定性、大规模可控制备技术以及多功能协同优化等问题，强调了可持续加工、界面纳米工程以及下一代结构-功能一体化复合材料的理性设计等，希望可以为Ti₃C₂T_x MXene改性CF的改性策略优化和应用领域拓展提供有益的指导。

论文信息：

Empowering Carbon Fibers with Ti₃C₂T_x MXene: A Paradigm Shift towards Integrated Structure-Function Composites

Hongshuo Cao, Yue Xing*, Jiangman Sun, Yanhong Tian, Yangyang Gao, Xuejun Zhang*, Xiubing Liang

Advanced Science

DOI:10.1002/advs.202524225

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202524225

期刊介绍：

Advanced Science 是 Wiley旗舰期刊 Advanced 系列中的一种完全开放获取的跨学科科学期刊，发表材料科学、物理、化学、医学、生命科学、环境科学、工程和社会科学等领域的前沿基础和应用研究。我们的使命是通过开放获取出版，使前沿创新的科学研究具有更广泛的可访问性。Wiley 的 Advanced 系列是全球公认的高影响力期刊系列，传播来自资深和青年研究人员的科学成果，帮助他们实现使命并扩大科学发现的影响力。

Advanced Science 2025年影响因子为14.1，五年平均影响因子为15.6，期刊引文指标1.74，CiteScore 为 18.1。在 2025年中国科学院院文献情报中心期刊分区表中，Advanced Science 入选综合类期刊一区TOP。