二维碳化物/氮化物（MXenes）在经过10余年的发展取得了飞速的发展,作为一种性能优异的材料在多种领域被广泛的关注。其中在能源存储和传感领域备受关注,在锂电池和超级超容器中MXenes展现出了超高的能量密度和大电容,在传感器应用中表现出极好的灵敏性和快速的响应时间。因此,在本论文中主要开展了三项有关MXenes的研究工作。1.首先研究了MXenes进行插层后对材料结构和性质的影响,在经过HCl/Li F刻蚀后用四甲基氢氧化铵（TMAOH）、四丁基氢氧化铵（TBAOH）、二甲基亚砜（DMSO）和乙醇（ET）进一步插层制备Ti3C2Tx MXene。结果显示经过不同插层剂插层后MXenes的结构和表面化学有明显的不同,受到插层剂分子尺寸的影响,经TBAOH插层的MXene层间距最大,为16.58?,TMAOH-MXene、DMSO-MXene和ET-MXene的层间距则分别为14.81?、14.19?和13.92?,而导电性最好的则是层间距较小的DMSO-MXene(2520 S cm-1)。而在TBAOH-MXene和TMAOH-MXene中表面基团-O更多,亲水性也明显的优于DMSO和ET插层的样品。2.将不同插层样品应用于超级电容器中,对比了在H2SO4和Na2SO4两种电解液中的电化学性能。使用插层的TBAOH-MXene、TMAOH-MXene、DMSO-MXene和ET-MXene作为工作电极应用于超级电容器中,分析层间结构和表面化学对电化学性质的影响。在H2SO4电解液中,TBAOH-MXene得益于开阔的层间结构具有最大电容,为391.0 F g-1,并且展现了良好的速率性能,以及优秀的循环稳定性。而在Na2SO4中受到层间结构的影响明显小于在H2SO4中,所有插层样品的电容差别很小,DMSO-MXene在所有样品中具有最大的电容(132.7 F g-1)。而TBAOH-MXene则具有最小的阻抗以及良好的速率性能,在经过10000次循环后所有都表现出接近100%的稳定性。这一结果表明随着电解质离子的增大,存在一个最大化电容的“饱和”层间距,当层间距达到“饱和”后,层间距对电化学性能的影响有限。3.此外为了高效利用MXenes,提出了一种变废为宝的策略,将制备MXenes所产生的“残留物”（Ti3C2Tx-Ti3Al C2）进行回收再利用,并与聚乙烯醇（PVA）进行复合制备柔性导电薄膜用于应力传感器,用于人体生物信号的监测。不同质量分数的Ti3C2Tx-Ti3Al C2与PVA共混制备Ti3C2Tx-Ti3Al C2/PVA薄膜,在所有样品中25%wt Ti3C2Tx-Ti3Al C2/PVA薄膜的表面分布均匀,具有优异的导电性和机械强度。将该薄膜用于传感器显示了较高的灵敏度,应变小于10%时,量规因数（GF）高达533。通过对人体指关节和腕关节活动的测试也证明了25%Ti3C2Tx-Ti3Al C2/PVA薄膜具有极短的响应时间（＜100 ms）。这项研究为今后MXenes合成中产生的副产物再利用开辟了道路。