日前，鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心在三維有序結構吸波材料領域取得新進展。相關成果以題為“Multifunctional Magnetic Ti3C2Tx MXene/Graphene Aerogel with Superior Electromagnetic Wave Absorption Performance”的論文發表在材料領域頂級期刊《ACS Nano》上。論文第一作者為橡塑模具國家工程研究中心博士生梁鹿陽，論文通訊作者為中心馮躍戰副教授、劉春太教授和北京化工大學材料學院的張好斌教授。

當前，依賴于電磁波的信息傳輸設備和5G通訊技術的快速發展使電磁干擾和電磁污染問題日漸突出，不僅嚴重影響了電子器件的正常工作和使用壽命，而且對人體健康產生不可估量的危害。本工作通過簡單定向冷凍方法將氧化石墨烯(GO)、Ti3C2Tx MXene和Ni nanochains自組裝，隨后通過結合冷凍干燥和水合肼蒸汽還原，獲得具有三維有序結構的多組分Ni/MXene/RGO (NiMR-H)氣凝膠。基于電磁損耗理論，同步結合多組分協同損耗和三維有序氣凝膠構筑策略，實現了電磁波吸收的協同損耗效應，有效避免吸波劑在基體內的團聚現象。同時，引入磁性納米粒子有效降低了Ti3C2Tx MXene與自由空間的界面阻抗不匹配性，結合有序多孔氣凝膠結構增加的電磁波在吸波體內的損耗路徑和空間，大幅增強電磁波在吸波材料內的介電損耗和磁損耗。此外，NiMR-H氣凝膠在疏水、隔熱、絕燃等多方面表現出顯著優勢，保證了其作為吸波材料在實際應用中應對各種復雜環境。

該研究得到了國家重點研發計劃、“111”引智計劃、國家自然科學基金和中國博士后科學基金的支持。

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c09982