采用原位自聚合與真空熱解相結合的方法制備了具有高微波吸收性能的0D-2D聚多巴胺(PDA)衍生碳納米顆粒@ MXene復合材料(PCM)。作為MXene的納米服裝，PDA碳納米顆粒的適度堆積使其與MXene納米片有足夠的界面接觸，既合理提高了MXene的阻抗匹配，又優化了MXene的介電損耗。基于多維結構和多組分協同效應，當復合材料填充量僅為7.5 wt%、厚度為2.8 mm時，在10 GHz處的最佳反射損耗為46.92 dB，最大有效吸收帶寬為7.01 GHz。本研究提供了一種晶體/非晶異質界面的合成策略，為制備輕質、寬帶、高效的微波吸收材料提供了新途徑，具有很大的應用潛力。
圖1. (a) PDA衍生碳納米粒子@ MXene復合材料的制備路線示意圖，(b) Ti
3AlC
2和Ti
3C
2T
x的XRD譜圖，(c) PDA和PCM-50-700的XRD譜圖，(d) PCM-50-700的N
2吸附-脫附等溫線。
圖2 (a) PCM-25-700， (b) PCM-50-700， (c) PCM-75-700， (d) PCM-50-700的TEM圖像，(e, f) PCM-50-700的HRTEM圖像，(g)具有代表性的EDS映射的STEM圖像，表明PCM-50-700的c, O, Ti, f和N元素的分布。
圖3. (a) PCMs的XPS譜，(b) C 1s， (C) O 1s， (d) N 1s的高分辨率XPS譜。
圖4. 復合材料的電磁參數。
圖5 3D和2D反射損失圖和不同厚度的反射損失圖。
圖6. (a) PCM-25-700、PCM-50-700和PCM-75-700的衰減常數(α)， (b) PCM-25-700、PCM-50-700和PCM-75-700的阻抗匹配。
圖7 (a) PCM-50-600、PCM-50-700和PCM-50-800的拉曼圖(b) pcm的電導率，復合材料的電磁參數。
圖8. 三維和二維反射損失圖以及不同厚度的反射損失圖。
相關科研成果由南京航空航天大學材料與工藝學院Zibao Jiao和Zhengjun Yao等人于2022年發表在Carbon (https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.06.070)上。原文：MXene@C heterogeneous nanocomposites with the 2D-0D structure for ultra-light and broadband electromagnetic wave absorption。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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