采用原位自聚合與真空熱解相結(jié)合的方法制備了具有高微波吸收性能的0D-2D聚多巴胺(PDA)衍生碳納米顆粒@ MXene復(fù)合材料(PCM)。作為MXene的納米服裝，PDA碳納米顆粒的適度堆積使其與MXene納米片有足夠的界面接觸，既合理提高了MXene的阻抗匹配，又優(yōu)化了MXene的介電損耗。基于多維結(jié)構(gòu)和多組分協(xié)同效應(yīng)，當復(fù)合材料填充量僅為7.5 wt%、厚度為2.8 mm時，在10 GHz處的最佳反射損耗為46.92 dB，最大有效吸收帶寬為7.01 GHz。本研究提供了一種晶體/非晶異質(zhì)界面的合成策略，為制備輕質(zhì)、寬帶、高效的微波吸收材料提供了新途徑，具有很大的應(yīng)用潛力。
圖1. (a) PDA衍生碳納米粒子@ MXene復(fù)合材料的制備路線示意圖，(b) Ti
3AlC
2和Ti
3C
2T
x的XRD譜圖，(c) PDA和PCM-50-700的XRD譜圖，(d) PCM-50-700的N
2吸附-脫附等溫線。
圖2 (a) PCM-25-700， (b) PCM-50-700， (c) PCM-75-700， (d) PCM-50-700的TEM圖像，(e, f) PCM-50-700的HRTEM圖像，(g)具有代表性的EDS映射的STEM圖像，表明PCM-50-700的c, O, Ti, f和N元素的分布。
圖3. (a) PCMs的XPS譜，(b) C 1s， (C) O 1s， (d) N 1s的高分辨率XPS譜。
圖4. 復(fù)合材料的電磁參數(shù)。
圖5 3D和2D反射損失圖和不同厚度的反射損失圖。
圖6. (a) PCM-25-700、PCM-50-700和PCM-75-700的衰減常數(shù)(α)， (b) PCM-25-700、PCM-50-700和PCM-75-700的阻抗匹配。
圖7 (a) PCM-50-600、PCM-50-700和PCM-50-800的拉曼圖(b) pcm的電導(dǎo)率，復(fù)合材料的電磁參數(shù)。
圖8. 三維和二維反射損失圖以及不同厚度的反射損失圖。
相關(guān)科研成果由南京航空航天大學(xué)材料與工藝學(xué)院Zibao Jiao和Zhengjun Yao等人于2022年發(fā)表在Carbon (https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.06.070)上。原文：MXene@C heterogeneous nanocomposites with the 2D-0D structure for ultra-light and broadband electromagnetic wave absorption。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
