本发明提供一种环境稳定的MXene Ti3C2Tx的制备方法。本发明方法包括步骤:将TiC,Ti粉,Al粉充分混合,然后经真空烧结得到高质量刻蚀基材;将LiF和盐酸水溶液混合均匀,加入刻蚀基材,经刻蚀反应,然后经洗涤至中性、冷冻干燥得到Ti3C2Tx粉末;将Ti3C2Tx粉末加入至四甲基氢氧化铵水溶液中,惰性气体保护下搅拌反应,然后经离心、洗涤至中性得到经表面处理的Ti3C2Tx;将其分散于水中;冷冻成冰,然后进行超声处理,直至Ti3C2Tx水分散体系完全融化;重复上述冷冻、超声步骤;经离心即得。本发明方法所制备的MXene Ti3C2Tx不仅具有良好的环境稳定性,而且具有更优异的理化性能。