MXene材料独特的层状结构和高导电性使其具有很好的微波吸收前景。然而，有限的损失机制和严重的团聚为理想的微波吸收器提出了具有挑战性的障碍，可以通过构建三维(3D)多孔结构有效地改善。本研究报告了一个使用简单模板法的三维蜂窝MXene。3D MXene框架提供了充足的空腔，通过简单的退火过程锚定普鲁士蓝微立方体及其衍生物，包括铁微盒和铁团簇。基于三维蜂窝结构和磁-介电协同效应的优势，Fe/MXene吸波器表现出出色的微波吸收能力，在4.2 ~ 5.6 GHz的低频范围内，在2.00 mm处的最佳反射损耗值为−40.3 dB。通过有限元分析，吸收器还表现出优越的雷达波衰减，并显示出在广泛的温度范围内成为一种柔性和隔热材料的巨大潜力。这项工作为三维MXene多孔结构的设计提供了有益的参考，并且协同磁-介电策略进一步扩展了MXene基吸收器的潜力，使其能够用作灵活高效的微波吸收器。

 
图1. 三维蜂窝N-MXene和Fe/N-MXene复合材料的制作示意图。
 
图2. (a) PB微立方体和(b)蜂窝MXene的SEM图像。(c)多孔N-MXene的TEM图像和(d, e) FM-350， (f, g) FM-550和(h, i) FM-650的形貌演变。(j)所得样品的XRD图案。
 
图3. (a, b) FM-350， (c, d) FM-550和(e, f) FM-650的不同放大倍数的TEM图像。(g) FM-550的EDS元素图，显示Ti、N、Fe和O的分布。
 
图4. XPS光谱的:(a)测量光谱，(b) N 1s， (c) Ti 2p和(d) Fe 2p的合成FM-350, FM-550和FM-650。
 
图5。测量复介电常数(a)实部和(b)虚部以及渗透率(c)实部和(d)虚部的频率依赖关系。(e, i) N-MXene、(f, j) FM- 350、(g, k) FM-550和(h, l) FM-650在特定吸收层厚度下的RL值和EAB的二维表示、相应的彩色图。
 
图6. (a−d) Cole−Cole曲线，(e−h) C0−f曲线，(i−l) RL、tm和|Zin/Z0|曲线的典型频率依赖关系，(m−p)阻抗匹配的等值线图，以及(q)衰减常数。
 
图7。(a) RCS仿真模型，(b、c)模拟RCS值，(d−g) N-MXene、FM-350、FM-550和FM-650的三维雷达散射结果。
 
图8。(a)红外热测试装置原理图，(b) N-MXene、FM-350、FM-550、FM-650的柔性纸，(c)不同加热和冷却时间的热红外图像。
 
       相关科研成果由山东理工大学化学化工学院Dong Liu和Mingliang Ma等人于2023年发表在ACS Applied Materials & Interfaces（https://doi.org/10.1021/acsami.3c09799）上。原文：3D Honeycomb Fe/MXene Derived from Prussian Blue Microcubes with a Tunable Structure for Efcient Low-Frequency and Flexible Electromagnetic Absorbers。
       原文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.3c09799

转自《石墨烯研究》公众号