随着电磁波在国防、通讯导航和家电等行业的广泛应用，电磁污染问题日益突出，因此高性能、低密度的复合吸波材料受到广泛关注。本文采用静电纺丝技术结合煅烧工艺制备了三维网络结构的花状1T/2H二硫化钼纳米片锚固在碳纤维上（1T/2H MoS2/CNFs），通过改变花状MoS2的含量来调控其形貌和电磁波吸收性能。优化后的1T/2H MoS2/CNFs复合材料表现出优异的电磁波吸收性能，在2.5 mm处最小反射（RLmin）为−42.26 dB，有效吸收带宽（EAB）为6.48 GHz。多种因素促成了这种优异的性能。首先，独特设计的纳米片和三维互联网络导致电磁波的多次反射和散射，从而促进了电磁波的衰减。第二，不同相的CNFs和MoS2的适当含量调节其阻抗匹配特性。第三，CNFs与MoS2之间存在大量异质界面，1T和2H MoS2相导致界面极化。此外，富含缺陷的1T/2H MoS2诱导缺陷极化，提高介电损耗。此外，通过雷达反射截面模拟证明了电磁波吸收性能。这项工作表明1T/2H MoS2 /CNFs是一种很有前途的电磁吸收材料，具有带宽、吸收能力强、密度低、热稳定性高的特点。

 
示意图1. 3D 1T/2H MoS2/CNFs复合材料的合成示意图。
 
 
图 1. 3D 网状 1T/2H MoS2/CNFs 的 XRD 图案（a）、拉曼光谱（b、c）、N2 吸附-解吸曲线（d、e）和测量光谱的 1T/2H MoS2/CNFs-2 的 XPS 光谱（f）、Mo 3d（g）、S 2p（h）、C 1s（i）。

 
图 2. 1T/2H MoS2/CNFs-1（a、d）、1T/2H MoS2/CNFs-2（b、e）、1T/2H MoS2/CNFs-3（c、f）的 SEM 图像和 1T/2H MoS2/CNFs-2（g-k）的 TEM 图像。
 
  
图3. 1T/2H MoS2/CNFs复合材料的电磁参数：（a）ε′（b）ε′′，（c）tanδε随频率的变化曲线，（d-f）样品的Cole-Cole半圆。
 

图 4. 1T/2H MoS2/CNFs-1（a）、1T/2H MoS2/CNFs-2（b）和 1T/2H MoS2/CNFs-3（c）不同匹配厚度的反射损耗值和阻抗匹配值与频率的二维图和四分之一波长图，以及 1T/2H MoS2/CNFs-1（d、g）、1T/2H MoS2/CNFs-2（e、h）和 1T/2H MoS2/CNFs-3（f、i）不同匹配厚度的有效吸收带宽与最小反射损耗图。
 
  
图 5. 3D 表示（a、d、g）1T/2H MoS2/CNFs-1、（b、e、h）1T/2H MoS2/CNFs-2 和（c、f、i）1T/2H MoS2/CNFs-3 的反射损失值和计算出的 delta 值图的 2D 投影图；典型 MoS2 基质复合材料的电磁波吸收性能比较（j）。
 

图6. 1T/2H MoS2/CNFs-1（a）、1T/2H MoS2/CNFs-2（b）、1T/2H MoS2/CNFs-3（c）、PEC（d）的CST模拟结果。1T/2H MoS2/CNFs和PECs的RCS曲线（e）、1T/2H MoS2/CNFs1-3的RCS减少值（f）。
 

图7. 1T/2H MoS2/CNFs吸波材料的电磁波损耗机理。
 
     相关科研成果由烟台大学Xiaoyu Zhang，山东科技大学Nannan Wu等人于2024年发表在Journal of Colloid and Interface Science（https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.05.118）上。原文：Heterogeneous interfaces in 3D interconnected networks of flower-like 1T/2H Molybdenum disulfide nanosheets and carbon-fibers boosts superior EM wave absorption
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.05.118

转自《石墨烯研究》公众号