寻找先进的微波吸收（MA）纳米材料是解决军事和民用领域日益严重的电磁污染的最可行方法之一。为此，石墨烯和MXene由于其卓越的结构和性能作为主要代表而赢得了广泛的关注。诸如宽高比大、化学活性表面高以及合成工艺多样等共同特征赋予石墨烯和MXene独特的优势，可用于开发高效MA结构，尤其是轻量级组件和各种混合动力汽车。同时，它们之间的结构和性能差异（例如不同的电导率）会导致在其MA材料的设计、制造和应用中采用独特的技术。在此，对石墨烯基和MXene基MA材料的研究进展进行了综述，重点是一般策略的进展。此外，通过对石墨烯基和MXene基MA材料的比较，展示了它们在实现高性能MA方面的各自优势。此外，这些MA材料的未来挑战、研究方向和前景也得到了强调和讨论。
 
 
Figure 1. a）具有不同还原程度的RGO的RL。b）具有不同N掺杂含量的RGO的RL。c）RGO吸收剂含量不同的材料的介电常数及其对温度的依赖性。
 

Figure 2. a）多孔茧状RGO的制造过程示意图。b）计算不同厚度样品的RL，以及多孔RGO和类茧形RGO的阻抗匹配和频率之间的关系。c）多孔茧状RGO的MA机制的示意图。
 

Figure 3. a）MWCNT/RGO杂化泡沫的制造过程示意图以及具有不同RGO含量的TEM图像。b）具有不同RGO含量和处理温度的MWCNT/RGO混合泡沫的RL曲线。c）在2–18 GHz中，不同MA材料的平均吸收强度（AAI）与合格带宽之间的关系。d）带有或不带有APTES的GA的制造过程示意图。e–h）具有不同GO和APTES含量的GA的SEM图像。i）GA50的RL值的等高线图。
 

Figure 4. 不同时间下，在Si₃N₄晶粒上生长ERG的TEM图像：a）2分钟，b）4分钟，c）8分钟。d）在以官能团终止的石墨烯纳米片上观察到局部π电子。d,e）计算的以不同杂原子终止的石墨烯纳米带的电子带结构。多孔Si₃N₄陶瓷与ERG（f）和传统CVD石墨烯（g）的RL曲线。在碳纳米管上生长ERG的SEM（h）和TEM（i）。j）CNT泡沫和ERG装饰的CNT泡沫的电磁屏蔽效率。
 

Figure 5. a）通过改变反应温度、催化剂浓度和反应时间来调节CNT/RGO杂化物的结构。b）CNT、RGO和CNT/G杂化物分散在2.75 mm厚PDMS中的RL曲线。c）共价界面中七元环缺陷的示意图。
 
       相关研究成果于2020年由西北工业大学Qiang Song, Fang Ye和Hejun Li课题组，发表在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。

转自《石墨烯杂志》公众号：