巧妙的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和合適的多組分策略，對于具有強(qiáng)吸收能力和寬吸附帶寬（EAB）的先進(jìn)電磁波吸收（EMA）材料，這仍然存在挑戰(zhàn)。這里，通過定向冷凍法和水合肼蒸氣還原過程，制備了三維（3D）Ti3C2Tx MXene/還原氧化石墨烯（RGO）氣凝膠（錨定了磁性Ni納米鏈）。該定向細(xì)胞結(jié)構(gòu)和異質(zhì)的介電/磁界面有利于提高吸收性能，這是通過形成完美的阻抗匹配，多極化和電/磁耦合效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。有趣的是，所制備的超輕Ni/MXene/RGO（NiMR-H）氣凝膠（6.45 mg cm-3）實(shí)現(xiàn)了目前為止最佳的EMA性能，最小反射損耗（RLmin）為-75.2 dB，最寬EAB為7.3 GHz。此外，該出色的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性和機(jī)械性能，以及高疏水性和隔熱性能（接近空氣），保障了NiMR-H氣凝膠的耐久EMA應(yīng)用，可抵抗變形，水或潮濕環(huán)境以及高溫侵蝕。
Figure 1.（a）構(gòu)建NiMR-H氣凝膠的示意圖。（b）靜電相互作用和氫鍵作用。 （c）XPS光譜。NiMR-H，NiMR-A和NiMG氣凝膠的（e）FT-IR，（f）拉曼光譜和（g）XRD圖譜。NiMR-H氣凝膠的（h）掃描電鏡，（i）TEM，HRTEM（插圖）和（j）元素映射圖像。
Figure 2.（a）NiMG，（b）NiMR-A和（c）NiMR-H氣凝膠的三維RL-f曲線。 （d）NiMR-H氣凝膠在平行方向，垂直方向和無序狀態(tài)下的EMA性能比較，以及（e）NiMR-H氣凝膠在不同MXene/GO比率下的性能。（F）不同NiMR-H氣凝膠的RLmin和EABmax。
Figure 3. NiMR-H氣凝膠的EMA機(jī)理分析：（a）ε'-ε''圖，（b）C
0-f曲線，（c）電耦合和（d）磁耦合效應(yīng)，（e）兩個(gè)相鄰的Ni納米鏈之間的離軸電子全息圖像，（f）α/RL/Z-f曲線，（g，h）EMA機(jī)理示意圖 ，（i，j）EMA性能綜合比較。
Figure 4.（a）NiMR-H氣凝膠上的水滴數(shù)碼照片。（b）WCA圖像，（c）NiMR-H氣凝膠對各種有機(jī)液體的吸收能力。（d）熱導(dǎo)率。（e）NiMR-H氣凝膠加熱時(shí)的紅外熱像圖，和（f）測試點(diǎn)的相應(yīng)溫度-時(shí)間曲線。（g）NiMR-H氣凝膠的溫度變化有限元模擬。（h）循環(huán)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
該研究工作由鄭州大學(xué)Yuezhan Feng和北京化工大學(xué)Hao-Bin Zhang課題組于2021年發(fā)表在ACS NANO期刊上。原文：Multifunctional Magnetic Ti3C2Tx MXene/Graphene Aerogel with Superior Electromagnetic Wave Absorption Performance。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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