MXene是一类性能优异,家族庞大的新型二维晶体材料,因其独特的二维层状结构,以及不同终端官能团展现出的可调谐的性质,引起研究者的广泛关注,在储能、传感、催化等领域具有良好的应用前景。随着研究的深入,MXene面临的问题便凸显出来。目前,MXene的主要合成方法为酸性含氟试剂刻蚀法,导致MXene表面含有大量的F终端基团,终端官能团比较单一,限制了性能的多样性;F终端MXene的稳定性差,极易被氧化降解丧失功能性;F终端MXene的二维结构容易堆垛,降低了比表面积,严重限制了 MXene的电化学性能。本文通过无氟碱刻蚀的制备策略,成功制备了丰富氧终端基团的MXene及高比表面积的多孔MXene,从结构上深入探究了终端基团与MXene稳定性及电化学性能之间的关系,同时对无氟MXene的海水淡化及湿度传感器性能展开研究,论文的主要研究内容和结果如下:（1）以薄层Ti2CTx MXene为例,从外部存储环境和内部表面结构入手,研究水、氧以及传统F终端基团对Ti2CTx胶体溶液稳定性的影响,深入探究Ti2CTx的氧化降解机理。传统含氟试剂制备的Ti2CTx对水而不是氧气敏感,在水溶液中极易发生氧化降解,因此无水有机溶剂存储可以大大提高Ti2CTx的稳定性。此外,表面F终端的存在增加了低价态Ti的比例,使Ti容易被氧化,大大降低了 Ti2CTx的稳定性,这是Ti2CTx氧化降解的根本原因,表明无氟的刻蚀方法对提高Ti2CTx稳定性具有重要意义。（2）采用一种简化而有效的碱刻蚀法制备了无氟薄层的氧终端Ti2CTx（O-Ti2C）,并对其刻蚀机理进行了研究。由于丰富的氧终端基团,大大提高了高氧化态Ti的比例,因此制备的O-Ti2CMXene具有优异的环境稳定性,其水溶液可以稳定存储30天。此外,O-Ti2C作为湿度传感器具有高响应和良好的重复性,响应值相对氟终端的Ti2CTx提高了1450倍。在室温空气中放置2个月后,仍具有良好的重复响应性。（3）通过碱性蚀刻方法成功获得了超稳定的O-Ti3C2Tx MXene膜。O-Ti3C2Tx具有优异的亲水性和成膜性及良好的化学稳定性。O-Ti3C2Tx用作海水淡化膜,展现出巨大的应用潜力。与常规的F-Ti3C2Tx相比,O-Ti3C2Tx膜具有优异的脱盐性能,在不同厚度下,Na+渗透率降低了 50～62.2%,水通量提高了 70～300%。更重要的是,它可以避免由于传统F-Ti3C2Tx不稳定而导致淡化水中有害元素（F和Ti）的混入。O-Ti3C2Tx基底具有优异的长期稳定性和脱盐能力,是理想的海水淡化材料,具有广阔的应用前景。（4）采用球磨辅助碱刻蚀法制备了具有独特分级多孔结构的Ti3C2 MXene（P-Ti3C2）。P-Ti3C2的比表面积比传统HF刻蚀制备的HF-Ti3C2要大8倍,大大改善了 MXene层与层间容易堆垛的特性。多孔结构提供了更多的活性位点,缩短了离子传输路径,而丰富的氧终端基团提供了更多的储锂位点,因此P-Ti3C2表现出优异的电化学性能。综上,本工作为无氟碱刻蚀法提供了一个简单的新思路,全面研究和展现了该无氟MXene的性质,为后续功能化应用和材料复合奠定了坚实的基础。