高性能电磁干扰(EMI)膜具有高EMI屏蔽效率、低厚度、高机械强度和柔韧性，在电子产品的电磁(EM)防护中具有广阔的应用前景。这里，通过简单的真空辅助过滤方法，开发了多功能和可持续的耐磨电磁屏蔽MXene/纤维素纳米晶体(CNC)复合膜。一维(1D)超细CNC作为界面连接增强剂，在CNC和MXene纳米片之间形成致密的“砂浆砖”结构，在保持薄膜电磁屏蔽能力的同时提高了机械性能。所得薄膜显示出比纯MXene薄膜(12 MPa)更好的拉伸强度(83 MPa)。更重要的是，MXene/CNC薄膜表现出优异的EMI屏蔽，在7微米的极低厚度下EMI SE接近30 dB，在61 μm的厚度下为64.5 dB。此外，薄膜具有良好的机械稳定性，可快速加热至76 ⁰C并长时间保持稳定。该研究为多功能柔性电磁屏蔽材料的设计提供了一种有前途的策略。
 
 
图 1. (a)单层MXene纳米片和MXene/CNC复合膜的制备工艺图。(b1-b3) MC25、(c1-c3) MC50、(d1-d3) MC75和(e1-e3) MC100薄膜的SEM图像。
 

图 2. (a)ti 3 ALC 2和MXene的XRD图，(b1)所有MC膜的全角度和(b2)小角度XRD图，(c)MXene和MC的FT-IR曲线，和(d)MXene和MC的拉曼光谱。
 
 
图3. MXene的(a)全光谱、(b) C 1 s、(c) Ti 2p和(d) O 1 s的XPS光谱以及MC的(e)全光谱、(f) C 1 s、(g) Ti 2p和(h) O 1 s的XPS光谱。

 
图 4. (a-c)MC膜的机械性能的证明。(d)样品的应力-应变曲线，(e-I)MXene、MC25、MC50、MC75和MC100样品的电导率图像，显示有LED电路，以及(j)MXene和MC膜的表面电阻。
 
  
图 5. (a) EMI SE，(b) SET、SEA、SER及其变化曲线，(c) R、T、A功率系数，(d)特斯拉线圈和LED灯泡之间不同厚度的MXene/CNC复合膜的EMI SE，(e)没有任何样品插入(f1) MXene，(f2) MC25，(f3) MC50，(f4) MC75和(f5) MC100膜的EMI屏蔽应用的照片，以及(g)复合膜的EM屏蔽机理。

 
图 6. (a) MC25、(b) MC50、(c) MC75和(d) MC100在红外灯照射下的红外照片和(e)相应的温度曲线。(f)在灯的100次和300次开/关循环后MC50复合膜的温度曲线；(g)MC复合膜的平衡温度。
 
       相关科研成果由南京航空航天大学Shujuan Tan等人于2024年发表在Journal of Alloys and Compounds（https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176149）上。原文：A flexible and strong mechanical MXene/CNC electromagnetic shielding film with powerful light-to-heat conversion properties
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176149

转自《石墨烯研究》公众号