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三元碳化物陶瓷MAX相具有独特的价键类型和晶体结构,M层几乎是封闭的,X几乎填满了八面体间隙,Mn+1Xn层与A层交替,M-X间为金属键和共价键,M-X与A层则为范德华键。键的类型和结构特征导致其不仅保留传统陶瓷的特点,也具有金属特性,即良好的导电性,易加工性,由于M-X与A层的范德华力较弱,易产生滑动,故相比传统陶瓷而言大大提高了断裂韧性,具有更广阔的应用前景。首先利用Material Studio软件中的Reflex模块模拟Mo2TiAlC2标准X射线衍射峰。本文利用商用钼粉、钛粉、铝粉以及石墨粉,通过成分优化和温度优化,最终确定最优制备工艺。按照摩尔配比为Mo:Ti:Al:C=2.2:0.8:1.1:1.8的方法,采用原位热压反应烧结,以10 k/min的升温速率加热至1650℃,保温30 min的同时施加30 MPa的压力,可制备出致密单一相,可达理论密度的97.6%。采用X射线衍射对其物相的种类进行鉴定;配有EDS的SEM对其晶粒大小、晶粒形貌、显微结构和断裂机制进行探索。通过对其杨氏模量和体模量、显微硬度、断裂韧性、热导率和电导率等对其力学、电学和热学性能进行表征。并将其性能与通过密度泛函理论计算的数据和Ti3AlC2进行系统性的比较,探索Mo元素对Ti位置的取代对其造成的影响。我们推测有可能是Mo的原子半径（139 pm）比Ti的原子半径（147 pm）小,而且其电负性（2.16）与Ti原子的电负性（1.54）相差较大,导致其晶格参数中键长变短,原子之间的键更强。Mxene是将MAX相中的A原子利用HF酸等其他手段刻蚀掉形成的具有类石墨烯的二维结构材料,其在电学、力学、光催化以及吸波屏蔽方面具有极广阔的应用潜力。其中当MAX相中A为铝元素时更容易获得相应的Mxene。本课题通过一定浓度的HF酸等溶液将Mo2TiAlC2刻蚀为具有双过渡族元素的Mo2TiC2Tx,首次利用Raman spectra和XPS探索了含Mo的Mxene的显微结构以及价键结构,结果显示刻蚀后Mo-Al键消失,出现了Mo-F和Mo-O键,而Ti原子变化较小。其独特的价键结构和类石墨烯结构在储能领域,锂离子电池以及吸波方面具有潜在的应用价值。