西安工业大学多维石墨烯基气凝胶，实现高效微波吸收

　　成果简介
　　为了解决电磁污染问题，目前开发高性能微波吸收材料势在必行。本文，西安工业大学Yan Wang等研究人员在《Carbon》期刊发表名为＂Construction of multi-dimensional NiCo/C/CNT/rGO aerogel by MOF derivative for efficient microwave absorptio＂的论文，研究成功获得了一种用一维碳纳米管（CNTs）和金属有机骨架（MOF）衍生物修饰的多维石墨烯基气凝胶（NiCo/C/CNT/rGO气凝胶）。
　　rGO气凝胶的引入显著改变了复合材料的相组成（NiCo/C/CNT和rGO）和分层结构（1D CNT、3D NiCo/C/CNT和rGO气凝胶），导致多维梯度、缺陷、非均相界面和优越的微波吸收性能。在填料负载为58 wt%时，厚度为8.20 mm，有效吸收带宽为1.8 GHz，覆盖整个Ku波段，可实现−7.6 dB的最佳电磁波吸收性能。优异的电磁波吸收性能可归因于阻抗匹配、电磁衰减能力、独特的多维多孔结构、丰富的缺陷和界面的协同效应。综上所述，本工作为多维轻质磁介质微波吸收体的合成提供了一种新方法。
　　图文导读
　　图1.NiCo/C/CNT/rGO气凝胶的合成示意图
　　图2.NiCo/C/CNT、NiCo/C/CNT/rGO气凝胶的XRD图谱（a）和拉曼光谱（b）。
　　图3.NiCo/C/CNT（a-c）和NiCo/C/CNT/rGO气凝胶（d，e）的TEM图像，NiCo/C/CNT/rGO气凝胶的HRTEM图像（f）和元素映射（g-j）。
　　图4.NiCo/C/CNT/rGO气凝胶的测量光谱（a）、C1s（b）、O1s（c）、Ni 2p（d）和Co 2p（e）。
　　图5.RL 曲线，相应的 3D 和 2D 图，即 NiCo/C/CNT （a–c）、NiCo/C/CNT/rGO-1 气凝胶 （d–f）、NiCo/C/CNT/rGO-2 气凝胶（g–i） 和 NiCo/C/CNT/rGO-3 气凝胶 （j–l） 的相应图。
　　图6.所有样品的阻抗匹配（a）和衰减常数（b）。
　　图7.NiCo/C/CNT/rGO气凝胶的MA机理示意图
　　小结
　　在这项工作中，我们成功地构建了一种包含1D CNT，3D NiCo / C和rGO气凝胶的多维复合材料。值得注意的是，与纯NiCo/C/CNT相比，NiCo/C/CNT/rGO气凝胶表现出优异的EMW吸收性能，在薄厚度（58.8 mm）下实现了相对较强的EMW吸收（−7.6 dB）和宽EAB（1.8 GHz），完全覆盖了Ku波段。多维网络结构、磁/介电元件的协同机理、优异的阻抗匹配和适宜的电磁衰减能力有助于提高NiCo/C/CNT/rGO气凝胶的MA性能。一方面，NiCo/C/CNT和rGO气凝胶形成的多维导电网络有利于增加EMW的传播路径和改善介电损耗。另一方面，丰富的非均相界面、缺陷和官能团导致界面极化和偶极极化增强。此外，磁性纳米粒子引起的自然共振、交换共振和涡流损耗在EMW衰减中起着不可忽视的作用。本工作提出了构建高效MA的多维石墨烯气凝胶复合材料的新策略。
　　文献：
　　https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.01.057