本发明公开了一种具有自由基捕捉功能的MXene纳米片及其制备方法与应用。本发明的具有自由基捕捉功能的MXene纳米片的制备方法包括以下步骤：1)将MXene加入溶剂中，进行超声分散，得到MXene分散液；2)将有机酸加入MXene分散液中，进行搅拌，即得具有自由基捕捉功能的MXene纳米片。本发明的MXene纳米片具有优异的自由基捕捉功能，不仅在水氧环境中具有优异的储存稳定性，而且在燃烧时可以猝灭高活性过氧自由基，抑制燃烧反应，发挥高效的阻燃作用，此外还具有优良的导电性能和热电传感特性，可以用在运动监测、温度感知和火灾预警等领域，具有十分广阔的应用前景。