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哈尔滨工业大学Yuyan Liu和Zhimin Xie课题组--轻质导电的MXene/石墨烯混合泡沫具有出色的电磁干扰屏蔽能力
       具有轻质和出色导电性的三维(3D)结构石墨烯是一种高效的电磁干扰(EMI)屏蔽材料,可用于管理日益严重的电磁污染。但是,以氧化石墨烯(GO)为前体制造的3D石墨烯的导电性较差,严重限制了其EMI屏蔽性能,无法满足进一步应用的需求。本文中,我们开发了一种简单可行的策略,将高导电性的二维Ti3C2Tx MXene纳米片引入GO,然后通过冷冻干燥和还原热处理来制造轻质MXene/石墨烯混合泡沫(MX-rGO)。互连多孔结构中改善的导电性和高效的波衰减特性使MX-rGO具有出色的EMI屏蔽效果(50.7 dB)。此外,MX-rGO的特定EMI屏蔽效能(SSE,定义为屏蔽效能除以密度)值在较低的厚度下可以达到6217 cm3 g-1,远高于大多数EMI屏蔽材料到目前为止的报道。因此,具有优异的EMI屏蔽性能的轻质导电MXene/石墨烯混合泡沫在航空航天和下一代智能设备中具有潜在应用。
 
Figure 1. MX-rGO泡沫的合成示意图
 

Figure 2. (a)MXene和GO胶体溶液以及(b)MXene和rGO混合胶体溶液的数码照片;(c)MX-GO和GO泡沫的数码照片。
 

Figure 3. (a)rGO泡沫的SEM图像;(b)MX-rGO1:1的SEM图像和相应的EDX元素图;(c和d)分别为MX-rGO1:2和MX-rGO1:3的SEM图像。
 

Figure 4. (a)厚度为1.5毫米的rGO泡沫和MX-rGO泡沫的EMI SE;(b)厚度不同的MX-rGO1:2的EMI SE;(c)厚度为1.5毫米的rGO泡沫和MXrGO泡沫的SSE;在12.4 GHz处,厚度为1.5 mm的rGO泡沫和MX-rGO泡沫的(d)T、A和R值,以及(e)总EMI SE(SETotal)、微波吸收(SEA)和微波反射(SER)的比较;(f)电磁波跨MX-rGO泡沫传输的示意图。
 
       相关研究成果于2020年由哈尔滨工业大学Yuyan Liu和Zhimin Xie课题组,发表在Chemical Engineering Journal(2020, 381, 122696)上。原文:A lightweight and conductive MXene/graphene hybrid foam for superior electromagnetic interference shielding。

摘自《石墨烯杂志》公众号:

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