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南信工新成果:三维多孔MOF/rGO气凝胶电磁波衰减新突破

 材料技术观察

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高效吸波材料对解决电磁波辐射问题至关重要,金属有机框架(MOF)衍生物虽有优异微波衰减能力,但因高密度等特点限制应用,构筑三维轻质多孔材料是有效解决办法。

南京信息工程大学电磁功能材料研究团队,以MOF纳米棒和氧化石墨烯(GO)纳米片为单元,基于MOF直接诱导GO凝胶策略,合成三维多孔MOF/rGO杂化气凝胶,并获超轻质磁 - 介电气凝胶。研究揭示了MOF/rGO湿凝胶形成机理,探究其微波吸收性能,阐明多尺度多组分电磁损耗机制。

以MIL - 88A纳米棒为例,其表面自由金属离子作交联剂诱导GO纳米片形成三维多孔网络。得益于协同效应,该超轻磁 - 介电气凝胶在超低填充量(0.7和0.6 wt%)下实现宽频强吸收,如Fe3O4@C/rGO在2.5 mm厚度时反射损耗达 - 58.1 dB,有效吸收带宽6.48 GHz。

Ni掺杂Fe₃O₄@C/rGO在2.8 mm厚度时,反射损耗 - 46.2 dB,有效吸收带宽7.92 GHz。雷达截面模拟计算进一步验证其优异微波衰减能力。此工作为制备相关材料提供有效途径。 

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