Konstruktion af dobbelt heterogen grænseflade mellem zigzag-lignende Mo-MXene nanofibre og små CoNi@NC nanopartikler

Todimensionelle overgangsmetalkarbider (MXene) har attraktiv ledningsevne og rigelige overfladefunktionelle grupper, hvilket giver et enormt potentiale inden for absorption af elektromagnetiske bølger (EMW). Imidlertid lider høj ledningsevne og spontan aggregering af MXene af begrænset EMW-respons. Inspireret af dielektrisk-magnetisk synergieffekt forventes strategien med at dekorere MXene med magnetiske elementer at løse denne udfordring.

For nylig samarbejdede professor Xiaojun Zeng fra Jingdezhen Ceramic University og professor Bingbing Fan fra Zhengzhou University om udviklingen af ​​et Mo-MXene/CoNi-NC dobbelt heterogent grænseflademateriale sammensat af zigzag-lignende Mo-MXene nanofibre og CoNi@NC nanopartikler.

Nyder godt af den synergistiske effekt af stærkt spredte små CoNi legering nanopartikler, et tredimensionelt ledende netværk samlet af zigzag-lignende Mo-MXene NF'er, talrige N-doterede hule kulstofvesikler og rigelig dobbelt heterogen grænseflade, Mo-MXene/CoNi- NC heterostruktur designet giver en stærk EMW absorptionsevne, som giver et stort potentiale for udvikling af avancerede EMW absorptionsenheder baseret på MXene.

I dette værk, zigzag-lignende Mo₂ TiC₂ –MXene nanofibre (Mo-baserede MXene (Mo-MXene) NF'er) med tværbundne netværk fremstilles ved flussyreætsning og kaliumhydroxid-forskydningsprocesser. Efterfølgende konstrueres en dobbelt heterogen grænseflade ved at blande zigzag-lignende Mo-MXene NF'er med små CoNi@NC nanopartikler ved co-præcipitationsmetoden, ionbytterprocessen og varmebehandlingsstrategien.

Mo-MXene/CoNi-NC-heterostrukturerne udviser fremragende EMW-absorptionsegenskaber. Avisens tilsvarende forfatter, Jingdezhen Ceramic University School of Materials Science and Engineering Professor Xiaojun Zeng, sagde.

Holdet offentliggjorde deres arbejde i Journal of Advanced Ceramics .

Den designede Mo-MXene/CoNi-NC-heterostruktur giver stærk elektromagnetisk bølgeabsorptionsevne med en RL-værdi så høj som -68,45 dB ved en matchende tykkelse på 4,38 mm. Den fremragende EMW-absorptionsydeevne kan tilskrives enestående impedanstilpasning, magnetisk tab, dielektrisk tab samt multipel spredning og refleksion forårsaget af den unikke 3D-netværksstruktur.

"Inspireret af dielektrisk-magnetisk synergieffekt forventes strategien med at dekorere MXene med magnetiske elementer at løse problemet med impedansmismatch forårsaget af den høje ledningsevne af MXene," sagde Xiaojun Zeng.

Det næste trin er at udvide rækken af ​​Mo₂ TiC₂ MXene-baserede EMW-absorptionsmaterialer ved at anvende forskellige metoder til at konstruere heterogene strukturer og systematisk evaluere absorptionsmekanismen for MXene-baserede EMW-absorptionsmaterialer. Det endelige mål er at etablere et nyt teoretisk system baseret på Mo₂ TiC₂ MXene heterogene strukturer.

Flere oplysninger: Xiaojun Zeng et al., Konstruktion af dobbelt heterogen grænseflade mellem zigzag-lignende Mo-MXene nanofibre og små CoNi@NC nanopartikler til elektromagnetisk bølgeabsorption, Journal of Advanced Ceramics (2023). DOI:10.26599/JAC.2023.9220772

Leveret af Tsinghua University Press