材料科學新方向：MXene與寬禁帶半導體、碳納米管晶體管的協同效應研究

更新時間：2025-12-02

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在西安電子科技大學先進材料與納米科技學院的實驗室里，仲鵬副教授已深耕新型二維材料 MXene 研究十余年。從西安交通大學的求學到國際交流的視野拓展，再到西電十三載的科研領航，他不僅在能源與電子領域探索材料的無限可能，更以實際行動支持國產科研設備發展，用扎實的成果與堅定的選擇，書寫著科研工作者的責任與擔當。

學術深耕：從求學到領航 MXene 研究

從西安交大求學到國際交流拓視野，西電十三載帶隊攻關，仲鵬用七十余篇頂刊論文與多項轉化專利，為MXene研究筑牢根基。

仲鵬的科研之路，始于西安交通大學的系統求學。2003 至 2007 年，他在此獲得應用化學理學學士學位；2007 至 2012 年，繼續攻讀并拿下電子科學與技術工學博士學位。期間，2011 年赴新加坡南洋理工大學、2013 年赴中國臺灣新竹交通大學的交流經歷，更讓他拓寬了國際科研視野。

2013 年，仲鵬加入西安電子科技大學，至今已堅守十三載。如今，他帶領著一支由 2 位老師、10 位研究生組成的課題組，在 MXene 材料研究領域成果豐碩：在 AFM 等國際權威學術期刊發表論文七十余篇，申請中國發明專利 12 項，其中 7 項已獲授權，3 項成功實現轉化應用。這份成績單的背后，是他對科研的執著與團隊的協作，也為后續 MXene 材料的應用探索鋪就了堅實道路。

MXene 材料：二維世界里的 “全能選手"

兼具超導到半導體的可調導電性與優異加工性，2017 年一次學術發現，讓仲鵬決心將 MXene 推向更多未探索的應用領域。

在仲老師眼中，MXene 絕非普通的材料 —— 它是一個由二維過渡金屬碳化物或氮化物構成的大家族，通過調整元素成分、表面化學與合成環境，可衍生出近百種不同材料。而其最核心的魅力，在于 “獨特且可調" 的性能：導電性橫跨超導至半導體范圍，能級位置與物理化學性質可精準調控，這讓它能靈活適配各類電子器件場景。

這份研究的緣起，始于 2017 年的一次 “偶然"。當時，仲鵬在學術期刊上首次關注到 MXene，發現其導電性遠超石墨烯與碳納米管，且彼時多數研究僅聚焦于電池等能源轉化器件，光電子、場效應晶極管、天線等領域仍是 “空白地帶"。“這么好的材料，不該只局限于單一領域。" 帶著這份判斷，他率先將 MXene 應用于太陽電池，利用其高導電性與能級可調性，與光敏半導體構建異質結，有效促進光生電荷分離，提升光電轉化效率。

如今，他的研究已進一步拓展：在光催化、光熱等太陽能轉化領域深挖潛力；嘗試將 MXene 與寬禁帶半導體、碳納米管晶體管結合，探索電子器件新可能；更利用其優異的加工性 —— 可通過懸涂、噴涂、噴墨打印、3D 打印成膜，且兼容柔性基底 —— 研發柔性天線等創新應用，讓 MXene 的 “全能" 特性逐步落地。

與卓立漢光結緣：科研路上的 “得力伙伴"

支持國產高精尖設備，卓立漢光儀器成為解析 MXene 與半導體異質結載流子過程的重要助力。

科研的突破，離不開精準的實驗設備支撐。仲鵬與卓立漢光的合作，始于 2021 年至 2022 年的兩年間的兩次采購，最終搭建起一套適配 MXene 研究的實驗設備。

這套設備并非 “通用工具"，而是精準服務于仲鵬的核心研究方向：MXene 與半導體材料（如鈣鈦礦、無機氧化物）結合形成的異質結構，是提升能源器件轉化效率的關鍵，而卓立漢光的設備，恰好能探測這類異質結構中載流子的分離與傳輸過程。“它就像一雙‘精準的眼睛’，幫我們看清材料作用的核心機制，為后續優化能源器件性能提供了重要依據。" 仲鵬對設備的實用性給予認可。

談及緣何選擇卓立漢光設備時，仲鵬并非沒有其他競品可選，但他最終堅定選擇卓立漢光，源于兩點核心考量：
其一，是 “實打實" 的性價比。“卓立漢光的設備能提供更多配置，這對我們開展系統、深入的研究至關重要。" 在科研經費需高效利用的前提下，這樣的選擇讓研究能覆蓋更廣泛的實驗需求，加速成果產出。
其二，是深藏的 “家國情懷"。在仲鵬看來，國產科研設備，尤其是高精尖領域的設備，仍處于 “需要壯大" 的階段。“如果沒有用戶的支持，國產設備很難與國際上的前沿產品抗衡。" 正是這份對國產科研裝備發展的責任感，讓他在同等條件下優先選擇國產品牌 —— 用實際采購行動，為國產設備的迭代升級注入動力。

寄語卓立漢光：軟硬兼修，邁向世界舞臺

既要硬核指標趕超國際，又要優化軟件體驗，期待卓立漢光憑實力站上全球科研儀器的舞臺。

談及對卓立漢光的未來期待，仲鵬提出了清晰的方向，核心圍繞 “硬件" 與 “軟件" 兩大維度：

在硬件與功能上，他認為 “硬核指標" 是關鍵 —— 不僅要趕上國外最先進同類儀器的水平，更要實現 “超越"；同時，需研發具有 “中國特色" 的功能，做到 “測得更準、更高精尖"，甚至覆蓋國外設備無法實現的測試需求。“當國產設備能憑實力立足時，大家選擇它就不再需要依賴‘情懷’，這才是真正走向世界的基礎。"

在軟件與體驗上，他建議優化軟件界面，提升儀器儀表的集成度與智能化水平，讓設備更 “用戶友好"。“國外很多設備在這方面也有不足，若卓立漢光能補齊這塊短板，做到‘軟硬兼修’，一定能成為全世界聞名的科研儀器生產商。"

從 MXene 材料的創新探索到國產科研設備的堅定支持，仲鵬副教授的科研之路，既是對前沿科技的執著追求，也是對 “國之重器" 崛起的有力助推。而這份探索與支持，終將為我國在材料科學與科研裝備領域的發展，注入更持久的力量。

【致卓立漢光的同行者】
感恩相伴，不負信賴！

【仲老師簡介】

仲鵬，男，副教授，博導。2013年以來在西安電子科技大學工作，現為納米材料與技術系主任，中國光電產業平臺專家委員會理事，江蘇省“科技副總"特聘專家，西安市科協科技智庫專家，中國光學工程學會、微納米學會、化工學會高級會員，中國電子學會、材料學會、化學會、電子元器件關鍵材料與技術專委會等會員。目前擔任學術期刊Frontiers in Fuels（solar fuels section）- Associate Editor、Frontiers in Energy Research - Guest Editor、美國化學會（ACS）、英國皇家化學會(RSC)、Wiley、Elsewier、Cell Press、英國物理學會(IOP)、中國物理學會、中國化學學會等期刊審稿專家，國家自然科學基金、陜西省科技計劃等項目評審專家。

目前已在國際權威學術期刊Advanced Functional Materials，Nano Energy等發表學術論文70余篇；授權/申請中國發明專利12項，成果轉化3項；獲得陜西省高校科協青年人才托舉計劃、陜西高等學校科學技術一等獎、西安電子科技大學師德先進個人、優秀碩士學位論文指導教師、創新創業優秀指導教師和創新創業先進個人等榮譽。
研究方向：二維MXene材料在能源與電子應用

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