尋找先進的微波吸收（MA）納米材料是解決軍事和民用領(lǐng)域日益嚴重的電磁污染的最可行方法之一。為此，石墨烯和MXene由于其卓越的結(jié)構(gòu)和性能作為主要代表而贏得了廣泛的關(guān)注。諸如寬高比大、化學活性表面高以及合成工藝多樣等共同特征賦予石墨烯和MXene獨特的優(yōu)勢，可用于開發(fā)高效MA結(jié)構(gòu)，尤其是輕量級組件和各種混合動力汽車。同時，它們之間的結(jié)構(gòu)和性能差異（例如不同的電導率）會導致在其MA材料的設(shè)計、制造和應用中采用獨特的技術(shù)。在此，對石墨烯基和MXene基MA材料的研究進展進行了綜述，重點是一般策略的進展。此外，通過對石墨烯基和MXene基MA材料的比較，展示了它們在實現(xiàn)高性能MA方面的各自優(yōu)勢。此外，這些MA材料的未來挑戰(zhàn)、研究方向和前景也得到了強調(diào)和討論。
Figure 1. a）具有不同還原程度的RGO的RL。b）具有不同N摻雜含量的RGO的RL。c）RGO吸收劑含量不同的材料的介電常數(shù)及其對溫度的依賴性。
Figure 2. a）多孔繭狀RGO的制造過程示意圖。b）計算不同厚度樣品的RL，以及多孔RGO和類繭形RGO的阻抗匹配和頻率之間的關(guān)系。c）多孔繭狀RGO的MA機制的示意圖。
Figure 3. a）MWCNT/RGO雜化泡沫的制造過程示意圖以及具有不同RGO含量的TEM圖像。b）具有不同RGO含量和處理溫度的MWCNT/RGO混合泡沫的RL曲線。c）在2–18 GHz中，不同MA材料的平均吸收強度（AAI）與合格帶寬之間的關(guān)系。d）帶有或不帶有APTES的GA的制造過程示意圖。e–h）具有不同GO和APTES含量的GA的SEM圖像。i）GA50的RL值的等高線圖。
Figure 4. 不同時間下，在Si
3N
4晶粒上生長ERG的TEM圖像：a）2分鐘，b）4分鐘，c）8分鐘。d）在以官能團終止的石墨烯納米片上觀察到局部π電子。d,e）計算的以不同雜原子終止的石墨烯納米帶的電子帶結(jié)構(gòu)。多孔Si
3N
4陶瓷與ERG（f）和傳統(tǒng)CVD石墨烯（g）的RL曲線。在碳納米管上生長ERG的SEM（h）和TEM（i）。j）CNT泡沫和ERG裝飾的CNT泡沫的電磁屏蔽效率。
Figure 5. a）通過改變反應溫度、催化劑濃度和反應時間來調(diào)節(jié)CNT/RGO雜化物的結(jié)構(gòu)。b）CNT、RGO和CNT/G雜化物分散在2.75 mm厚PDMS中的RL曲線。c）共價界面中七元環(huán)缺陷的示意圖。
相關(guān)研究成果于2020年由西北工業(yè)大學Qiang Song, Fang Ye和Hejun Li課題組，發(fā)表在Adv. Funct. Mater.（DOI: 10.1002/adfm.202000475）上。原文：Graphene and MXene Nanomaterials: Toward High-Performance Electromagnetic Wave Absorption in Gigahertz Band Range。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號：
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