日前，鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心在三維有序結(jié)構(gòu)吸波材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以題為“Multifunctional Magnetic Ti3C2Tx MXene/Graphene Aerogel with Superior Electromagnetic Wave Absorption Performance”的論文發(fā)表在材料領(lǐng)域頂級(jí)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(zhàn)副教授、劉春太教授和北京化工大學(xué)材料學(xué)院的張好斌教授。

當(dāng)前，依賴于電磁波的信息傳輸設(shè)備和5G通訊技術(shù)的快速發(fā)展使電磁干擾和電磁污染問題日漸突出，不僅嚴(yán)重影響了電子器件的正常工作和使用壽命，而且對(duì)人體健康產(chǎn)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(jié)合冷凍干燥和水合肼蒸汽還原，獲得具有三維有序結(jié)構(gòu)的多組分Ni/MXene/RGO (NiMR-H)氣凝膠。基于電磁損耗理論，同步結(jié)合多組分協(xié)同損耗和三維有序氣凝膠構(gòu)筑策略，實(shí)現(xiàn)了電磁波吸收的協(xié)同損耗效應(yīng)，有效避免吸波劑在基體內(nèi)的團(tuán)聚現(xiàn)象。同時(shí)，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(jié)合有序多孔氣凝膠結(jié)構(gòu)增加的電磁波在吸波體內(nèi)的損耗路徑和空間，大幅增強(qiáng)電磁波在吸波材料內(nèi)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(xiàn)出顯著優(yōu)勢，保證了其作為吸波材料在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境。

該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、“111”引智計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和中國博士后科學(xué)基金的支持。

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