市場星報(bào)、安徽財(cái)經(jīng)網(wǎng)(m.xomn.cn)、掌中安徽訊 (錢元 趙永莉) 近日,安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院疏瑞文教授課題組在石墨烯基三維輕質(zhì)吸波材料研究中取得重要進(jìn)展,在國際化學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊Journal of Colloid and Interface Science(IF =7.489,JCR Q1,中科院一區(qū),Top期刊)上發(fā)表了題為《Synthesis of ultralight three-dimensional nitrogen-doped reduced graphene oxide/multi-walled carbon nanotubes/zinc ferrite composite aerogel for highly efficient electromagnetic wave absorption》的研究論文。
氮摻雜石墨烯/多壁碳納米管/鋅鐵氧體復(fù)合氣凝膠的合成工藝及性能機(jī)理圖
開發(fā)輕質(zhì)、寬頻帶、強(qiáng)吸收和薄厚度的新型吸波材料是解決電磁輻射污染的有效途徑。該研究通過溶劑熱、水熱兩步反應(yīng),結(jié)合冷凍干燥技術(shù)合成出氮摻雜石墨烯/多壁碳納米管/鋅鐵氧體(NRGO/MWCNTs/ZnFe2O4)三元磁性復(fù)合氣凝膠。研究發(fā)現(xiàn):復(fù)合導(dǎo)電MWCNTs與磁性ZnFe2O4微球可以有效提升NRGO氣凝膠的吸波性能;獲得的三元復(fù)合氣凝膠具有極低的密度(0.0144g·cm-3)和綜合優(yōu)異的吸波性能,當(dāng)填料含量為10wt%、匹配厚度為1.7mm時(shí),最小反射損耗達(dá)-52.6dB(99.999%吸收),比反射損耗高達(dá)-30.9dB/mm;匹配厚度為1.65mm時(shí),有效吸收帶寬為5.1GHz(12.7~17.8GHz)。該復(fù)合氣凝膠優(yōu)異的吸波性能主要?dú)w因于獨(dú)特的三維網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)、良好的阻抗匹配、增強(qiáng)的極化損耗(偶極極化、界面極化等)、磁共振損耗和傳導(dǎo)損耗。該研究為碳基輕質(zhì)高性能吸波材料的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了新思路。
安徽理工大學(xué)為該論文的第一完成單位,化學(xué)工程學(xué)院2020級碩士研究生李寧寧為論文的第一作者,疏瑞文教授為論文的通訊作者。該研究工作得到了安徽省杰出青年科學(xué)基金、安徽省教育廳自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目、安徽理工大學(xué)環(huán)境友好材料與職業(yè)健康研究院(蕪湖)研發(fā)專項(xiàng)基金等項(xiàng)目的資助。