尋找先進的微波吸收（MA）納米材料是解決軍事和民用領域日益嚴重的電磁污染的最可行方法之一。為此，石墨烯和MXene由于其卓越的結(jié)構和性能作為主要代表而贏得了廣泛的關注。諸如寬高比大、化學活性表面高以及合成工藝多樣等共同特征賦予石墨烯和MXene獨特的優(yōu)勢，可用于開發(fā)高效MA結(jié)構，尤其是輕量級組件和各種混合動力汽車。同時，它們之間的結(jié)構和性能差異（例如不同的電導率）會導致在其MA材料的設計、制造和應用中采用獨特的技術。在此，對石墨烯基和MXene基MA材料的研究進展進行了綜述，重點是一般策略的進展。此外，通過對石墨烯基和MXene基MA材料的比較，展示了它們在實現(xiàn)高性能MA方面的各自優(yōu)勢。此外，這些MA材料的未來挑戰(zhàn)、研究方向和前景也得到了強調(diào)和討論。
Figure 1. a）具有不同還原程度的RGO的RL。b）具有不同N摻雜含量的RGO的RL。c）RGO吸收劑含量不同的材料的介電常數(shù)及其對溫度的依賴性。
Figure 2. a）多孔繭狀RGO的制造過程示意圖。b）計算不同厚度樣品的RL，以及多孔RGO和類繭形RGO的阻抗匹配和頻率之間的關系。c）多孔繭狀RGO的MA機制的示意圖。
Figure 3. a）MWCNT/RGO雜化泡沫的制造過程示意圖以及具有不同RGO含量的TEM圖像。b）具有不同RGO含量和處理溫度的MWCNT/RGO混合泡沫的RL曲線。c）在2–18 GHz中，不同MA材料的平均吸收強度（AAI）與合格帶寬之間的關系。d）帶有或不帶有APTES的GA的制造過程示意圖。e–h）具有不同GO和APTES含量的GA的SEM圖像。i）GA50的RL值的等高線圖。
Figure 4. 不同時間下，在Si
3N
4晶粒上生長ERG的TEM圖像：a）2分鐘，b）4分鐘，c）8分鐘。d）在以官能團終止的石墨烯納米片上觀察到局部π電子。d,e）計算的以不同雜原子終止的石墨烯納米帶的電子帶結(jié)構。多孔Si
3N
4陶瓷與ERG（f）和傳統(tǒng)CVD石墨烯（g）的RL曲線。在碳納米管上生長ERG的SEM（h）和TEM（i）。j）CNT泡沫和ERG裝飾的CNT泡沫的電磁屏蔽效率。
Figure 5. a）通過改變反應溫度、催化劑濃度和反應時間來調(diào)節(jié)CNT/RGO雜化物的結(jié)構。b）CNT、RGO和CNT/G雜化物分散在2.75 mm厚PDMS中的RL曲線。c）共價界面中七元環(huán)缺陷的示意圖。
相關研究成果于2020年由西北工業(yè)大學Qiang Song, Fang Ye和Hejun Li課題組，發(fā)表在Adv. Funct. Mater.（DOI: 10.1002/adfm.202000475）上。原文：Graphene and MXene Nanomaterials: Toward High-Performance Electromagnetic Wave Absorption in Gigahertz Band Range。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號：
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