MXene是二维过渡金属碳化物、氮化物以及碳氮化物的统称,通常具有优良的导电性、柔韧性及能量存储性能。因此MXene已广泛应用于超级电容器、电池、光电催化等领域。但在大多数报道中为了提高性能都将MXene与其他材料复合。这会造成材料表征和机理分析变得更加复杂和困难,并且合成工艺繁复、制备周期长。本课题在充分研究MXene材料自身特性的基础上,通过简单、环保、低成本的制备工艺（如:溶剂热、超声、磁力搅拌等）调整其层间距、尺寸及表面基团等结构,从而调控了MXene的导电性、磁性和光学性质等性能,进而使单纯的MXene材料在电催化固氮、纳米酶催化、电磁波吸收等领域发挥更大的作用。通过减小MXene材料尺寸、控制表面基团种类制备了富含羟基的Ti₃C₂T_x MXene量子点用于常温常压下的电化学固氮:以Ti₃C₂T_x MXene纳米片为原料,通过碱化、插层和剪切制备的富含羟基的Ti₃C₂T_x MXene量子点（Ti₃C₂OH QDs）表现出优异的催化性能。尺寸的减小能使材料暴露出更多边缘Ti位点从而增加了其催化速率,而材料表面的-OH基团能增加其催化效率。因此Ti₃C₂OH QDs最佳的NH₃产率和法拉第效率分别能达到62.94μg h^-1 mg^-1 _cat.和13.30%,并且该催化剂具有良好的稳定性。通过调整界面特性、减小材料尺寸得到了Ti₃C₂T_x MXene衍生的具有氧化酶活性的TiO₂/C-QDs用于效检测人类血清中的谷胱甘肽:通过水热处理单层或少层的Ti₃C₂T_x MXene纳米片使其表面的Ti原子氧化原位生成带有氧空位的TiO₂,氧空位的出现将有利于溶液中氧气的吸附和活化,提高其氧化酶活性。尺寸减小后可以与待测物更充分接触从而提高检测速度,经研究发现其可以基于比色法检测GSH的浓度。并且由于具有良好生物相容性、特异性和高灵敏度,使得此检测方法可以用于检测复杂的生物样品（如人血清）中的GSH浓度。通过增加MXene材料的层间距和表面基团数量增强其介电损耗能力和反射损耗能力从而提高其电磁波吸收性能:Nb₂CT_x MXene纳米片经过溶剂热处理后增加了其层间距和表面官能团数量。分析发现经溶剂热处理后材料的电磁波吸收性能得了到显著提升,这是由于层间距的增大增加了电磁波的入射量和反射次数,表面基团的增加增强了其介电损耗能力。