I carburi di metalli di transizione bidimensionali (MXene) possiedono un'attraente conduttività e abbondanti gruppi funzionali superficiali, fornendo un immenso potenziale nel campo dell'assorbimento delle onde elettromagnetiche (EMW). Tuttavia, l’elevata conduttività e l’aggregazione spontanea di MXene soffrono di una risposta EMW limitata. Ispirandosi all'effetto di sinergia dielettrico-magnetica, si prevede che la strategia di decorare MXene con elementi magnetici risolverà questa sfida.
Recentemente, il professor Xiaojun Zeng dell'Università della ceramica di Jingdezhen e il professor Bingbing Fan dell'Università di Zhengzhou hanno collaborato allo sviluppo di un materiale a doppia interfaccia eterogenea Mo-MXene/CoNi-NC composto da nanofibre di Mo-MXene a zigzag e nanoparticelle CoNi@NC.
Beneficiando dell'effetto sinergico di piccole nanoparticelle di lega CoNi altamente disperse, una rete conduttiva tridimensionale assemblata da NF Mo-MXene a zigzag, numerose vescicole cave di carbonio drogate con N e un'abbondante doppia interfaccia eterogenea, il Mo-MXene/CoNi- L'eterostruttura NC progettata fornisce una forte capacità di assorbimento EMW, che offre un grande potenziale per lo sviluppo di dispositivi avanzati di assorbimento EMW basati su MXene.
In questo lavoro, Mo2 a zigzag TiC2 –Le nanofibre di MXene (NF MXene (Mo–MXene) a base di Mo) con reti reticolate sono fabbricate mediante processi di attacco con acido fluoridrico e taglio di idrossido di potassio. Successivamente, viene costruita una doppia interfaccia eterogenea mescolando NF Mo-MXene a zigzag con piccole nanoparticelle CoNi@NC mediante il metodo di coprecipitazione, il processo di scambio ionico e la strategia di trattamento termico.
Le eterostrutture Mo-MXene/CoNi-NC mostrano eccellenti proprietà di assorbimento EMW. L'autore corrispondente dell'articolo, il professore Xiaojun Zeng della Jingdezhen Ceramic University School of Materials Science and Engineering, ha detto.
Il team ha pubblicato il proprio lavoro sul Journal of Advanced Ceramics .
L'eterostruttura Mo-MXene/CoNi-NC progettata fornisce una forte capacità di assorbimento delle onde elettromagnetiche, con un valore RL fino a −68,45 dB con uno spessore corrispondente di 4,38 mm. Le eccellenti prestazioni di assorbimento EMW possono essere attribuite all'eccellente adattamento dell'impedenza, alla perdita magnetica, alla perdita dielettrica, nonché alla dispersione e alla riflessione multiple causate dall'esclusiva struttura di rete 3D.
"Ispirata all'effetto di sinergia dielettrico-magnetica, la strategia di decorare MXene con elementi magnetici dovrebbe risolvere il problema del disadattamento di impedenza causato dall'elevata conduttività di MXene", ha affermato Xiaojun Zeng.
Il prossimo passo è espandere la varietà di Mo2 TiC2 Materiali di assorbimento EMW basati su MXene impiegando vari metodi per costruire strutture eterogenee e valutare sistematicamente il meccanismo di assorbimento dei materiali di assorbimento EMW basati su MXene. L'obiettivo finale è stabilire un nuovo sistema teorico basato su Mo2 TiC2 Strutture eterogenee di MXene.
Ulteriori informazioni: Xiaojun Zeng et al, Costruzione di una doppia interfaccia eterogenea tra nanofibre Mo-MXene a zigzag e piccole nanoparticelle CoNi@NC per l'assorbimento delle onde elettromagnetiche, Journal of Advanced Ceramics (2023). DOI:10.26599/JAC.2023.9220772
Fornito dalla Tsinghua University Press
