新型无线电技术和设备的应用不可避免地会导致电磁污染。基于一维聚合物的复合膜结构已被证明是获得高性能微波吸收器的有效策略。在此，作者报道了一种一维 N 掺杂碳纳米纤维材料，该材料通过电纺丝将中空的 Co3SnC0.7 纳米立方体封装在纤维内腔中。纳米粒子之间形成的空间电荷堆积可以通过纵向纤维结构进行疏导。纤维的介电常数与碳化温度高度相关，Co3SnC0.7 和碳网络之间的协同效应可实现很好的阻抗匹配。在 800 ℃ 时，项链状 Co3SnC0.7/CNF 在 5%的低负载条件下，在 2.3 mm 处实现了 51.2 dB 的出色 RL 值，在匹配厚度为 2.5 mm 时，有效吸收带宽为 7.44 GHz。光纤和光纤内部之间的多重电磁波（EMW）反射和界面极化对衰减 EMW 起了重要作用。这些调节电磁性能的策略可扩展到其他电磁功能材料，从而促进新兴吸波材料的发展。
Fig 1. Co3SnC0.7/CNF 的合成示意图（a）；温度和含量对缺陷浓度和样品成分的影响（b）。
Fig 2. PANF、CoSnO3/PANF、CNF 和 Co3SnC0.7/CNF-800 的 XRD 图（a）；CNF（样品 1）、Co3SnC0.7/CNF-700（样品 2）、Co3SnC0.7/CNF-800（样品 3）和 Co3SnC0.7/CNF-900（样品 4）（b，c）；CoSnO3/PANF 的数字图像（d）；CoSnO3/PANF（e）、Co3SnC0.7/CNF-800（f）的 SEM 图像；TEM：Co3SnC0.7/CNF-800 的低清晰度（g）和高清晰度（h）；样品 Co3SnC0.7/CNF-800 的 XPS 光谱；全光谱（j）；精细光谱：C 1s (k)、Co 2p (l)、Sn 3d (m)。
Fig 3. 一维异质结构Co₃SnC₀.₇/CNF纳米纤维系列材料的SEM图: a) CoSnO₃/PANF，b) CoSnO₃/PANF预氧化，c) Co₃SnC₀.₇/CNF-700，d) Co₃SnC₀.₇/CNF-900，e) Co₃SnC₀.₇/CNF-800，f) Co₃SnC₀.₇/CNF-800的元素映射。
Fig 4. 介电常数的实部（a）和虚部（b）；tand
E 曲线（c）；磁导率的实部（d）和虚部（e）；tand
M 曲线（f）；Co3SnC0.7/CNF-800 的 Cole-Cole 曲线（g）和 CoSnO3/PAN、Co3SnC0.7/CNF-700、Co3SnC0.7/ CNF-800 和 Co3SnC0.7/CNF-900 的 C0 曲线（h）。
Fig 5. 在2-18 GHz频率下的3维反射损耗图及2维带宽图：(a1，a2) CoSnO₃/PANF, (b1，b2) Co₃SnC₀.₇/CNF-700, (c1，c2) Co₃SnC₀.₇/CNF-800, (d1，d2) Co₃SnC₀.₇/CNF-900。
Fig 6. Co3SnC0.7/CNF-800 的反射损耗（a）和带宽（b）的三维图；Co3SnC0.7/CNF-700、Co3SnC0.7/CNF-800、Co3SnC0.7/CNF-900 的三维有效带宽（c），以及所有样品在 2.3 毫米处的反射损耗（d）；五个样品的有效带宽与匹配厚度的关系（e），五个样品的反射损耗与匹配厚度的关系（f）。
Fig 7. 在波长为 λ/4 时，Co3SnC0.7/CNF-700（a）、Co3SnC0.7/CNF800（b）、Co3SnC0.7/CNF-900 (c)；CoSnO3/PANF (d)、CNF (e)、Co3SnC0.7/CNF-700 (f)、Co3SnC0.7/CNF-800 (g)、Co3SnC0.7/CNF-900 (h) 的阻抗匹配 |Zin/Z0|；五个样品的衰减常数 (i)。
Fig 8. CoSnO3 掺杂量与最终产品相变的关系（a）；S100、S300、S400 和 S500 的 XRD（b）和拉曼光谱（c）；S100（d）、S300（e）、S400（f）和 S500（g）的扫描电镜图像。
Fig 9. The curves of dielectric parameter (a, b) for S100, S300, S400, S500; the 3D reflection loss of S100 (c), S300 (d), S400 (e), S500 (f)。
相关研究工作由青岛大学Guanglei Wu和Zirui Jia课题组于2023年共同发表在《Nano-Micro Letters》期刊上，Multicomponent nanoparticles synergistic one-dimensional nanofibers as heterostructure absorbers for tunable and efficient microwave absorption，原文链接：
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00986-3
转自《石墨烯研究》公众号
