Tvådimensionella övergångsmetallkarbider (MXene) har attraktiv konduktivitet och rikliga ytfunktionella grupper, vilket ger enorm potential inom området för elektromagnetisk våg (EMW) absorption. Men hög ledningsförmåga och spontan aggregation av MXene lider av begränsad EMW-respons. Inspirerad av dielektrisk-magnetisk synergieffekt förväntas strategin att dekorera MXene med magnetiska element lösa denna utmaning.
Nyligen samarbetade professor Xiaojun Zeng vid Jingdezhen Ceramic University och professor Bingbing Fan vid Zhengzhou University i utvecklingen av ett Mo-MXene/CoNi-NC dubbelt heterogent gränssnittsmaterial sammansatt av sicksackliknande Mo-MXene nanofibrer och CoNi@NC nanopartiklar.
Dra nytta av den synergistiska effekten av mycket spridda små CoNi legerade nanopartiklar, ett tredimensionellt ledande nätverk sammansatt av sicksackliknande Mo-MXene NFs, många N-dopade ihåliga kolvesiklar och rikligt dubbla heterogena gränssnitt, Mo-MXene/CoNi- NC heterostruktur designad ger en stark EMW-absorptionsförmåga, vilket ger en stor potential för utveckling av avancerade EMW-absorptionsenheter baserade på MXene.
I detta verk, sicksackliknande Mo2 TiC2 –MXene nanofibrer (Mo-baserade MXene (Mo–MXene) NFs) med tvärbundna nätverk tillverkas genom fluorvätesyraetsning och kaliumhydroxidskjuvningsprocesser. Därefter konstrueras ett dubbelt heterogent gränssnitt genom att blanda sicksackliknande Mo-MXene NF:er med små CoNi@NC-nanopartiklar genom samutfällningsmetoden, jonbytesprocessen och värmebehandlingsstrategin.
Mo-MXene/CoNi-NC-heterostrukturerna uppvisar utmärkta EMW-absorptionsegenskaper. Tidningens motsvarande författare, Jingdezhen Ceramic University School of Materials Science and Engineering Professor Xiaojun Zeng, sa.
Teamet publicerade sitt arbete i Journal of Advanced Ceramics .
Den designade Mo-MXene/CoNi-NC-heterostrukturen ger stark elektromagnetisk vågabsorptionsförmåga, med ett RL-värde så högt som -68,45 dB vid en matchande tjocklek på 4,38 mm. Den utmärkta EMW-absorptionsprestandan kan tillskrivas enastående impedansmatchning, magnetisk förlust, dielektrisk förlust, såväl som multipel spridning och reflektion orsakad av den unika 3D-nätverksstrukturen.
"Inspirerad av dielektrisk-magnetisk synergieffekt förväntas strategin att dekorera MXene med magnetiska element lösa problemet med impedansmissanpassning orsakad av den höga konduktiviteten hos MXene," sa Xiaojun Zeng.
Nästa steg är att utöka utbudet av Mo2 TiC2 MXene-baserade EMW-absorptionsmaterial genom att använda olika metoder för att konstruera heterogena strukturer och systematiskt utvärdera absorptionsmekanismen för MXene-baserade EMW-absorptionsmaterial. Det slutliga målet är att etablera ett nytt teoretiskt system baserat på Mo2 TiC2 MXene heterogena strukturer.
Mer information: Xiaojun Zeng et al, Konstruktion av dubbla heterogena gränssnitt mellan sicksackliknande Mo–MXene nanofibrer och små CoNi@NC nanopartiklar för elektromagnetisk vågabsorption, Journal of Advanced Ceramics (2023). DOI:10.26599/JAC.2023.9220772
Tillhandahålls av Tsinghua University Press
