在5G时代的影响下，开发新型吸波材料，解决电磁波辐射给日常生活和设备运行带来的危害刻不容缓。21世纪以来，由于低维材料独特的晶体结构和电子结构，基于低维材料构筑得到的吸波体具备优异的兼容性、强大的吸收能力、轻质和宽有效频段等特点。作为一种原子级厚度的二维材料，过渡金属碳化物/氮化物（MXene）展现出优异的电导率、丰富的端基团、独特的电子结构、大的比表面积和独特“手风琴”般的形态。然而，MXene的过高电导率和单一损耗机制导致了较差的阻抗匹配和贫乏的极化损耗，从而限制了其微波吸收性能的表现。研究者们开始强调在纳米/微米/宏观尺度上的成分和结构调控，以改善MXene MAs的问题。除了上述尺度外，原子尺度也是调控MXene基吸收材料微波吸收性能的关键领域，而关于次方面的研究在过去被严重忽视。

团队分别在MXene的“M”、“A”、“X”和“T_x” 进行原子取代，分别得到Mo₂TiC₂、Al-Ti₃C₂、Ti₃CN和 Ti₃C₂-Br四种材料。与传统的纳米/微米/宏观尺度调控方法有所不同，这种原子尺度设计能够精确控制MXene的每个微波吸收参数（最低反射损耗、频段宽度和匹配厚度）。其中，A位元素取代优化了与MXene的匹配厚度（从2.0mm减少到1.5mm）；X位元素取代增加了有效带宽（从2.3 GHz提升到5.8 GHz）；T_x位元素取代加强了最低反射损耗（从-25.4 dB增加到-43.6 dB）。硕士研究生陈超龙为第一作者，相关研究成果以“Preliminary Exploration of Elemental Substituting at M, A, X, and T_x Sites in MXenes: Design, Synthesis, and Precise Microwave Absorption Performance Regulation”为题发表于国际期刊《Chemical Engineering Journal》上。