MXene（Ti3C2Tx）薄膜是一种非常重要的2D MXene片层宏观组装体,具有超高的电导率、可调的层间空间及优异的力学性能,在能量存储、电磁屏蔽及致动器等领域展现出巨大的商业价值。然而,目前关于MXene薄膜的研究工作主要集中于如何实现层间调控和杂化增强,而忽视了它的本质优越属性以及合理开发利用。实际上,MXene薄膜层间水分子直接关乎MXene薄膜的物化性质。因而,本论文主要聚焦于探究MXene薄膜的湿度响应能力、依靠水辅助的可焊接性、MXene微凝胶的快速过滤成膜,并且重点展示了所构建MXene薄膜在湿度致动和电学领域中的应用。另外,深入研究和阐释了水分子与MXene之间的关键构效作用机制,为MXene薄膜的实际应用奠定了良好的理论基础。MXene薄膜对水分高度敏感,能够迅速感知手掌和手指上的湿气。另外,在相对湿度差为65%时MXene薄膜可显示出高达155°的弯曲角度,并且具有卓越的湿度致动性能和优异的循环稳定性。通过深入分析可知MXene薄膜具备高效湿度致动的根本原因是其层间能够快速的吸脱附水分,进而引发双层结构的不对称膨胀和收缩。基于上述特性,MXene薄膜可作为湿度致动器用于柔性挖掘机、电气开关等领域。基于水分子在MXene中的插层作用机制,本文提出了MXene薄膜的可焊接概念。通过利用外界水的辅助激发,能使MXene薄膜层间水分子重新扩散排布,从而可将不同的MXene薄膜重新整合并达到类似金属焊接连接的效果。重要的是,这种可焊接具有时效性特点,即在时效性期内MXene薄膜可自由连接,而在时效性期外则不具备焊接性,进而确保了连接材料的实际使用稳定性。利用这种焊接特性,MXene薄膜可作为基材连接成可依靠湿度梯度进行致动的复杂结构致动器;能卷绕成电容行为与厚度无关的竖直排列致密电极,有效地克服了厚MXene薄膜长期以来面临的倍率性差的业界难题。受泥沙过滤启发,本文利用离子诱导MXene分散液使之转变为微凝胶,再进行真空辅助过滤就可实现MXene薄膜的快速制备,过滤时间由数小时降低至十几秒,进而显著提高了制备效率。其中,MXene微凝胶间的间隙保证了水分子的可持续快速过滤,而微凝胶内部强凝胶化及彼此间强烈的铆合作用则确保了新型MXene薄膜（MMF）的成型和结构稳定。因而,MMF在保持高电导率的同时,其力学性能也极其优异,可作为潜在的电极和电磁屏蔽材料。例如,MMF的体积比电容最高可达2020 F cm-3,在厚度为36.7μm时,电磁屏蔽效能能达到66 d B。本论文研究并阐释了水分子与MXene薄膜层间的重要作用关系,对于人们重新认识MXene薄膜和改造MXene材料具有重要的启发作用。另外,MXene薄膜的湿度响应能力、依靠水辅助的可焊接性、MXene微凝胶的快速过滤及相关机理的研究仅为水分子与MXene薄膜层间作用关系的一小部分,进一步深入理解水分子与MXene薄膜之间的关系,对于推动MXene从实验室真正过渡至实际应用具有重要的意义。