基于还原氧化石墨烯,实现高效的低频微波吸收!

材料科学与工程  |   2020-06-22 20:00

来源:材料科学与工程

无线技术、可穿戴电子设备和第五代无线系统(5G)的快速技术更新为我们提供了舒适,智能的生活。然而,电子产品产生的电磁辐射每天都在不断增长,导致对高性能微波吸收材料的迫切需求。对于便携式电子产品,理想的吸波材料应满足以下特性:吸收层厚度较小(小于2毫米),并且具有介电可调性,重量轻和多功能性。与磁性吸波材料不同,介电微波吸收材料更适用于电驱动以调整微波吸收能力,原因是在调整过程中仅需要考虑介电常数。

二维材料石墨烯是一种介电材料,由于其优异的导电性、化学稳定性、重量轻,是电子产品生产中电磁波吸收的最有潜力的候选者,并且可以用作设计和组装新型功能性吸波纳米微粒的基础材料。电子设备的有效工作频率为2.0–8.0 GHz,但由于石墨烯强介电损耗和微弱的磁损耗引起的阻抗匹配差使得纯石墨烯具有较差的阻抗匹配和较差的低频微波吸收性能,因此这严重阻碍了石墨烯在电子工业领域的应用。最近的研究表明,用磁性纳米粒子修饰石墨烯是提高由阻抗不匹配和不良的低频微波吸收能力引起的较差性能的理想方法。然而,磁性纳米粒子总是倾向于团聚,这导致微波吸收性能以及使用寿命的严重恶化。

近日,南京航空航天大学、南洋理工大学、太原理工大学、华盛顿大学和苏州大学等研究人员共同提出了一种超分子尺度的笼式限域热解策略,以构建两种介电电磁波吸收剂,其中MoO2纳米颗粒均匀地夹在多孔碳壳和氧化石墨烯(RGO)之间。两种夹心结构均来自掺杂有两种不同交联剂(有/无氧桥)的杂化水凝胶,它们可以精确地限制钼源。在不添加磁性成分的情况下,两种吸收剂均具有出色的低频吸收性能,介电可调性和增强的反射损耗值,这优于其他的2D介电吸收剂,并满足便携式电子产品的要求。值得注意的是,在交联剂中引入氧桥会产生更稳定的封闭构型,这又使其对应的衍生物表现出额外的多频电磁波吸收特性。还研究了三元混合吸收剂的固有电磁波调节机理。结果表明,电磁波吸收性能的提高归因于适度的衰减常数和较好的阻抗匹配。这种二维介电电磁波吸收剂为多/低频电磁波吸收材料的设计制备开辟了一条新途径。相关工作以“Confining Tiny MoO2 Clusters into Reduced Graphene Oxide for Highly Efficient Low Frequency Microwave Absorption”为题发表在国际著名期刊《Small》上。

来源:mse_material 材料科学与工程

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDk3ODEwNQ==&mid=2698828307&idx=5&sn=fc21f7eadb92b7128c1fafb5930e959e&chksm=baf68ac58d8103d31d158a115f4768044c954fdc707a0fb10d10927aa00ecb50dbfd91d6bf55#rd

版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。

电话:(010)86409582

邮箱:kejie@scimall.org.cn

相关推荐 换一换