MXene，一类新型的二维材料，由于其具有独特的结构和性能，在能源、环保、生物医药等领域有着广泛的应用。目前，关于MXene在二氧化碳的捕集、传感和催化转化等领域的研究处于萌芽阶段。近日，廊坊师范学院陈钰博士（通讯作者）、卢艳红教授（通讯作者）与中国人民大学牟天成教授（通讯作者）等人合作在Green Energy & Environment发表了题为“CO₂ capture and conversion to value-added products promoted by MXene-based materials”的综述文章，对二氧化碳的捕集、传感和催化转化等进行全面总结，并对MXene材料在气体吸附和催化方面的应用进行了分析和展望。

MXene捕集二氧化碳的材料主要集中MXene、MXene型复合材料和缺陷型MXene材料。MXene材料吸收二氧化碳容量的次序为Ti₂CT_x > V₂CT_x > Zr₂CT_x > Nb₂CT_x > Mo₂CT_x > Hr₂CT_x > Ta₂CT_x > W₂CT_x。MXene型复合材料吸收二氧化碳局限在于只有MXene与聚合物的复合材料报道。对于缺陷型MXene材料，缺陷位点对二氧化碳有较强的相互作用，其缺陷有利于实现二氧化碳的高效吸收。因此，可以通过调控MXene本身的组成、复合材料的成分或MXene的缺陷数量以提高MXene在二氧化碳领域应用的效率。

利用MXene材料对二氧化碳的传感的关键在于MXene材料的高电导率、MXene与二氧化碳之间较强的相互作用、以及MXene材料本身的结构特性。MXene材料的高电导率能够使二氧化碳的传感更加灵敏。MXene对二氧化碳的吸附量较大一般能够保证MXene与二氧化碳之间有较强的相互作用。利用MXene型复合材料的协同效应可以促进形成稳定的复合物并提高二氧化碳的传感效率。虽然相关的文献报道很少，但是MXene材料的高度可设计性使得MXene在二氧化碳传感领域有较好的应用前景。

利用MXene材料实现二氧化碳转化包括二氧化碳的热催化转化、电催化转化和光催化转化。单原子金属/MXene复合材料能实现二氧化碳在1个大气压条件下的高效热催化转化。MXene材料电催化转化二氧化碳可以使用MXene材料和金属氧化物的复合材料。MXene材料与钙钛矿、氧化亚铜、二氧化钛、二氧化铈、碳三氮四、钨酸铋等的复合材料，在光催化二氧化碳转化中获得了较好的催化性能。除了二元组分光催化剂，三元组分MXene型光催化剂，如TiO₂/C₃N₄/MXene等，也是提高二氧化碳光催化转化的高效策略。