郑州大学《JMCC》：FeCo合金纳米粒子修饰的纤维素基碳气凝胶作为低成本高效的电磁微波吸收剂

1成果简介 

近年来，低成本的生物质碳气凝胶已被证明是有前途的高效电磁波 (EMW) 吸收材料，但阻抗匹配差和单一损耗机制往往导致EMW吸收性能差。本文，郑州大学Yan Guo等研究人员在《J. Mater. Chem. C》期刊发表名为“FeCo alloy nanoparticle decorated cellulose based carbon aerogel as a low-cost and efficient electromagnetic microwave absorber”的论文，研究通过煅烧纤维素气凝胶与均匀分散的 CoFe2O4颗粒（CoFe2O4@CA）制备磁性FeCo合金纳米颗粒修饰的纤维素基碳气凝胶（FeCo@CCA ），这是冻干产品水热处理的 Fe2+ /Co2+金属离子吸附纤维素水凝胶。

在这里，水热合成法可以有效保证磁性FeCo合金纳米颗粒煅烧产物的均匀分散，有利于良好的阻抗匹配、附加磁损耗和改善介电损耗。此外，气凝胶的多孔结构还可以导致多次反射/散射，以衰减更多的入射EMW。因此，制备的 FeCo@CCA 的 EMW 吸收特性可以通过改变金属离子浓度来有效调节，并且由 100 mmol L -1金属离子浓度产生的产物（FeCo@CCA-100）表现出最强具有最小反射损耗的EWM吸收能力 (RL min) 为 -49.5 dB，在 9.84 GHz时厚度为4.05 mm，最大有效吸收带宽 (EAB max , RL < -10 dB) 为10.88GHz (6.96–17.84 GHz)，覆盖整个Ku和X频带以及几乎一半C波段的。该研究为开发高效的基于纤维素的碳气凝胶EMW吸收剂提供了指导。

2图文导读  

图1、 FeCo@CCA 制备过程示意图。

图2 (a–c)CoFe2O4@CA-100和 (d–f) FeCo@CCA-100的SEM图像。(g) CoFe 2 O 4 @CA-100 和FeCo@CCA-100 的XRD谱。(h, i) FeCo@CCA-50、FeCo@CCA-100 和FeCo@CCA-150的室温磁滞回线。

图3、 (a) FeCo@CCA-50、(b) FeCo@CCA-100和 (c) FeCo@CCA-150的3D RL图。(d) FeCo@CCA-100的2D RL投影映射。(e) FeCo@CCA-100 和其他报道的工作的RL min与EAB max。

图5、 (a) Cole–Cole 图，(b) C0与频率曲线，(c) 阻抗匹配和 (d) FeCo@CCA-50、FeCo@CCA-100 和 FeCo@CCA-150 的衰减常数。

图5、 示意图显示了我们制备的 FeCo@CCA 的 EMW 吸收机制。

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文献：

https://doi.org/10.1039/D1TC04494J

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来源：文章来自JMCC网站，由材料分析与应用整理编辑。

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