MXene作为二维过渡金属碳化物、氮化物及碳氮化物的大家族，自2011年发现以来快速发展，至2025年已成为仅次于石墨烯的二维材料研究热点。其成分多样性（包括过渡金属、表面官能团、X亚晶格及原子层构型）是实现性能可调控性的关键，但目前对成分–结构–性能之间系统关系的理解仍不充分，制约了面向应用的精确设计。

本综述系统阐述了MXene成分与结构多样性如何决定其性能。首先从M位和X位控制出发，介绍了单金属、固溶体、有序双金属（面内有序o-MXene、面外有序i-MXene）、超有序、有序双空位及高熵多金属MXene的原子级设计策略。其次，讨论了表面官能团（如O、OH、F、Cl、Br及有机配体）的调控方法（湿法刻蚀、熔盐刻蚀、气相合成等）及其对稳定性、电导率、功函数和超导性的影响。再者，综述了原子缺陷、单原子掺杂和插层工程对性能的精细调控。最后，展示了上述设计策略在电磁屏蔽、析氢反应、钙钛矿太阳能电池、红外隐身、生物医学、量子技术等领域的应用前景，并指出了未来面向可持续合成和机器学习辅助设计的发展方向。

图1a展示了MXene中M-X键合（X位于八面体位点）及M-Tx键合（Tx可能占据的表面位点）。图1b为元素周期表，标出了可用于构建MXene的过渡金属、稀土、U以及C、N、O等X位元素。图1c列举了单过渡金属、超有序、有序双空位、面内有序(i-MXene)、面外有序(o-MXene)及多金属MXene等结构类型。该图系统揭示了MXene成分与结构的巨大可调空间。

图2a展示了可形成MAX相的M元素（3-6族过渡金属及镧系）和X元素（C、N）。图2b表明控制C:N比可调节碳氮化物MXene的性能（如电导率）。图2c为单金属M₄AX₃的原子层排列。图2d展示了两种不同金属在M位形成面外有序。图2e说明有序-无序转变取决于焓与熵的平衡。图2f显示含7-9种金属的无序MXene电阻率更低。图2g为三金属面内有序结构(i-MAX)。图2h为稳定组合的M₄AX相。图2i表明面内有序MAX相可制备有序双空位MXene，用于调控电化学行为。

图3a总结了多种表面终止策略（湿法刻蚀、熔盐刻蚀、气相合成、有机接枝等）。图3b通过凸包能量(ΔEbul)计算了不同M和终止基团的热力学稳定性。图3c表明有机接枝可改善MXene在多种溶剂中的分散性。图3d显示随退火温度升高，F基团脱附使Ti₃C₂T_x功函数从4.8 eV降至4.1 eV。图3e显示Nb₂CS₂和Nb₂CSe₂在低温下出现超导转变，而Nb₂CO₂无超导性。图3f表明烷基胺接枝的Ti₃C₂Tx中C-H键伸缩振动出现Fano共振耦合，源于等离激元增强。