安徽理工大學在石墨烯基三維輕質吸波材料研究中取得重要進展
// 安徽理工大學在石墨烯基三維輕質吸波材料研究中取得重要進展
來源：安徽理工大學 發佈時間：2021-04-14 10:28
近日，安徽理工大學化學工程學院疏瑞文教授課題組在石墨烯基三維輕質吸波材料研究中取得重要進展，在國際化學領域著名學術期刊 Journal of Colloid and Interface Science（IF = 7.489，JCR Q1，中科院一區，Top 期刊）上發表了題為 《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。
圖 NRGO/MWCNTs/ZnFe2O4 三維輕質複合氣凝膠結構示意。
三維輕質石墨烯複合氣凝膠的構築與設計
開發輕質、寬頻帶、強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，結合冷凍乾燥技術合成出氮摻雜石墨烯／多壁碳納米管／鋅鐵氧體（NRGO/MWCNTs/ZnFe2O4）三元磁性複合氣凝膠。研究發現：複合導電 MWCNTs 與磁性 ZnFe2O4 微球可以有效提升 NRGO 氣凝膠的吸波性能。
獲得的三元複合氣凝膠具有極低的密度（0.0144 g·cm-3）和綜合優異的吸波性能：當填料含量為 10 wt%、匹配厚度為 1.7 mm 時，最小反射損耗達 -52.6 dB（99.999% 吸收），比反射損耗高達 -30.9 dB/mm；匹配厚度為 1.65 mm 時，有效吸收頻寬為 5.1 GHz（12.7–17.8 GHz）。該複合氣凝膠優異的吸波性能主要歸因於獨特的三維網狀多孔結構、良好的阻抗匹配、增強的極化損耗（偶極極化、介面極化等）、磁共振損耗和傳導損耗。
學術貢獻與項目資助
安徽理工大學為該論文的第一完成單位，化學工程學院 2020 級碩士研究生李甯甯為論文的第一作者，疏瑞文教授為論文的通訊作者。該研究工作得到了安徽省傑出青年科學基金、安徽省教育廳自然科學研究重點專案、中國博士後科學基金面上項目、安徽理工大學環境友好材料與職業健康研究院（蕪湖）研發專項基金等專案的資助。（錢元 特約通訊員：施培松）