近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所李清文團(tuán)隊(duì)開發(fā)出具有定向孔結(jié)構(gòu)的多功能鈷鎳負(fù)載石墨烯/碳納米管泡沫（NiCo@RSF），它除了具備出色的電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）屏蔽性能，還表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性，以及沿定向結(jié)構(gòu)的隔熱性能，呈現(xiàn)出多功能特性。該成果發(fā)表在化學(xué)工程（Chemical Engineering）期刊上。

論文地址：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140324

目前，傳統(tǒng)電磁屏蔽材料在低密度、高電導(dǎo)率、高力學(xué)性能、隔熱性能和阻燃性能等方面存在不足，越來越無法滿足科技發(fā)展需求，開發(fā)適用于不同應(yīng)用環(huán)境的多功能屏蔽性能的電磁屏蔽材料具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

制備流程示意圖、多功能展示及光學(xué)照片

碳基泡沫具有出色的導(dǎo)電性、高機(jī)械強(qiáng)度和低密度，是EMI屏蔽的理想選擇，研究人員用單壁碳納米管（SWNT）和二維還原氧化石墨烯（RGO）組成定向孔結(jié)構(gòu)，碳納米管用于提升層間相互作用，提高材料機(jī)械強(qiáng)度。鎳鈷合金具有耐高溫退火、抗氧化、耐腐蝕等特點(diǎn)，可以滿足極端環(huán)境下的EMI屏蔽要求，再將NiCo納米顆粒均勻地負(fù)載在碳基泡沫上；得益于RGO和SWNTs形成的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的介電損耗作用、NiCo磁性納米粒子的磁損耗作用和定向孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電磁波在限域空間的多重反射吸收，該種材料在X波段的電磁屏蔽性能達(dá)105dB，SSE/t則達(dá)到18711dBcm^-2g^?1。

值得一提的是，本次研究中，氧化石墨烯(GO)納米片是通過改進(jìn)的Hummer方法合成；單壁納米管購自著名的OCSIAL公司，使用簡單有效的水熱法制備NiCo納米顆粒。該研究為輕量化碳基電磁屏蔽材料的設(shè)計(jì)提供了有效指導(dǎo)，得到國家自然科學(xué)基金、江西省科技計(jì)劃項(xiàng)目等的支持。西安科技大學(xué)科研人員參與研究。

編譯整理 YUXI

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