综述：高性能MXene复合纤维与多功能材料集成的进展：制备、功能化、性能增强及应用

本综述系统梳理了MXene复合纤维（结合碳纳米管CNTs、石墨烯等）在湿法纺丝、静电纺丝等制备技术中的突破，重点解析了通过引入碳材料（如GO）、金属纳米材料（如AgNWs）和聚合物（如聚氨酯PU）增强纤维力学性能（拉伸强度20-30 GPa）和导电性（～20000 S cm?1）的策略，并展望其在柔性电子、可穿戴传感器及能源存储等领域的应用前景。

　　

高性能MXene复合纤维的崛起：从制备到应用

引言
MXene作为新型二维过渡金属碳/氮化物（M_n+1X_nT_x），自2011年问世以来因其超高电导率（～20000 S cm^?1）和机械强度（弹性模量300-500 GPa）成为研究热点。然而，纯MXene纤维面临组装技术局限、纳米片排列无序等问题，促使研究者转向复合纤维开发。

制备技术
湿法纺丝、涂层和静电纺丝是主流制备方法。湿法纺丝通过MXene分散液挤出成型，但易产生结构缺陷；静电纺丝可制备超细纤维，但导电性较低。新兴的微流控纺丝技术能精准调控纤维微观结构，显著提升力学性能。

功能化策略
碳材料复合

• 石墨烯（GO）：与MXene共纺可减少纳米片堆叠，使纤维电导率提升40%，同时赋予柔性（弯曲半径<1 mm）。
• 碳纳米管（CNTs）：桥接MXene层间空隙，拉伸强度提高至1.5 GPa，适用于可穿戴传感器。

金属纳米材料复合

• 银纳米线（AgNWs）：构建导电网络，纤维电导率达1.2×10⁵ S m^?1，用于自供电定位系统。
• 二硫化钼（MoS₂）：引入半导体特性，拓展光热治疗应用。

聚合物复合

• 聚氨酯（PU）：增强柔韧性（断裂伸长率>200%），适用于智能纺织品。
• 芳纶纳米纤维（ANF）：耐火性能提升，极限氧指数（LOI）达32%。

应用前沿

• 能源存储：纤维状超级电容器体积比电容达406 F cm^?3，可编织入织物。
• 生物医学：MXene/壳聚糖复合纤维促进伤口愈合，抗菌率>99%。
• 电磁屏蔽：铜复合纤维在18 GHz频段屏蔽效能达90 dB。

挑战与展望
当前需解决规模化生产中的成本问题，并探索MXene与生物相容性材料的复合。未来或将在神经接口和可植入设备中突破应用边界。

结语
MXene复合纤维正从实验室走向产业化，其“结构-功能一体化”设计理念将为下一代智能材料奠定基础。