新型無線電技術和設備的應用不可避免地會導致電磁污染。基于一維聚合物的復合膜結構已被證明是獲得高性能微波吸收器的有效策略。在此，作者報道了一種一維 N 摻雜碳納米纖維材料，該材料通過電紡絲將中空的 Co3SnC0.7 納米立方體封裝在纖維內腔中。納米粒子之間形成的空間電荷堆積可以通過縱向纖維結構進行疏導。纖維的介電常數與碳化溫度高度相關，Co3SnC0.7 和碳網絡之間的協同效應可實現很好的阻抗匹配。在 800 ℃ 時，項鏈狀 Co3SnC0.7/CNF 在 5%的低負載條件下，在 2.3 mm 處實現了 51.2 dB 的出色 RL 值，在匹配厚度為 2.5 mm 時，有效吸收帶寬為 7.44 GHz。光纖和光纖內部之間的多重電磁波（EMW）反射和界面極化對衰減 EMW 起了重要作用。這些調節電磁性能的策略可擴展到其他電磁功能材料，從而促進新興吸波材料的發展。
Fig 1. Co3SnC0.7/CNF 的合成示意圖（a）；溫度和含量對缺陷濃度和樣品成分的影響（b）。
Fig 2. PANF、CoSnO3/PANF、CNF 和 Co3SnC0.7/CNF-800 的 XRD 圖（a）；CNF（樣品 1）、Co3SnC0.7/CNF-700（樣品 2）、Co3SnC0.7/CNF-800（樣品 3）和 Co3SnC0.7/CNF-900（樣品 4）（b，c）；CoSnO3/PANF 的數字圖像（d）；CoSnO3/PANF（e）、Co3SnC0.7/CNF-800（f）的 SEM 圖像；TEM：Co3SnC0.7/CNF-800 的低清晰度（g）和高清晰度（h）；樣品 Co3SnC0.7/CNF-800 的 XPS 光譜；全光譜（j）；精細光譜：C 1s (k)、Co 2p (l)、Sn 3d (m)。
Fig 3. 一維異質結構Co?SnC?.?/CNF納米纖維系列材料的SEM圖: a) CoSnO?/PANF，b) CoSnO?/PANF預氧化，c) Co?SnC?.?/CNF-700，d) Co?SnC?.?/CNF-900，e) Co?SnC?.?/CNF-800，f) Co?SnC?.?/CNF-800的元素映射。
Fig 4. 介電常數的實部（a）和虛部（b）；tand
E 曲線（c）；磁導率的實部（d）和虛部（e）；tand
M 曲線（f）；Co3SnC0.7/CNF-800 的 Cole-Cole 曲線（g）和 CoSnO3/PAN、Co3SnC0.7/CNF-700、Co3SnC0.7/ CNF-800 和 Co3SnC0.7/CNF-900 的 C0 曲線（h）。
Fig 5. 在2-18 GHz頻率下的3維反射損耗圖及2維帶寬圖：(a1，a2) CoSnO?/PANF, (b1，b2) Co?SnC?.?/CNF-700, (c1，c2) Co?SnC?.?/CNF-800, (d1，d2) Co?SnC?.?/CNF-900。
Fig 6. Co3SnC0.7/CNF-800 的反射損耗（a）和帶寬（b）的三維圖；Co3SnC0.7/CNF-700、Co3SnC0.7/CNF-800、Co3SnC0.7/CNF-900 的三維有效帶寬（c），以及所有樣品在 2.3 毫米處的反射損耗（d）；五個樣品的有效帶寬與匹配厚度的關系（e），五個樣品的反射損耗與匹配厚度的關系（f）。
Fig 7. 在波長為 λ/4 時，Co3SnC0.7/CNF-700（a）、Co3SnC0.7/CNF800（b）、Co3SnC0.7/CNF-900 (c)；CoSnO3/PANF (d)、CNF (e)、Co3SnC0.7/CNF-700 (f)、Co3SnC0.7/CNF-800 (g)、Co3SnC0.7/CNF-900 (h) 的阻抗匹配 |Zin/Z0|；五個樣品的衰減常數 (i)。
Fig 8. CoSnO3 摻雜量與最終產品相變的關系（a）；S100、S300、S400 和 S500 的 XRD（b）和拉曼光譜（c）；S100（d）、S300（e）、S400（f）和 S500（g）的掃描電鏡圖像。
Fig 9. The curves of dielectric parameter (a, b) for S100, S300, S400, S500; the 3D reflection loss of S100 (c), S300 (d), S400 (e), S500 (f)。
相關研究工作由青島大學Guanglei Wu和Zirui Jia課題組于2023年共同發表在《Nano-Micro Letters》期刊上，Multicomponent nanoparticles synergistic one-dimensional nanofibers as heterostructure absorbers for tunable and efficient microwave absorption，原文鏈接：
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00986-3
轉自《石墨烯研究》公眾號
