哈工大《Carbon》：受烤面包启发制备梯度多孔碳材料，具有优异的EMI屏蔽性能

1成果简介 

本文，哈尔滨工业大学彭庆宇教授、赫晓东教授等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Gradient in-plane oriented porous carbon inspired by fabrication of toasts for elegant EMI shielding performance”的论文，研究灵感来自吐司的制作，因为面团可以拉伸成轻微的膜。如此大规模的机械变形可以使内部孔隙在面内定向。以面片为前体，进一步碳化以获得定向多孔碳（DPC）。

由于取向层之间的多重反射，得到的DPC表现出明显的各向异性性能，各向异性EMI屏蔽性能约为3：2（垂直于片材：平行于片材）。此外，捏合中的水被氧化石墨烯（GO）溶液取代，并将GO@dough拉伸成薄GO@dough片，纳米GO片定向分布在片内。得到的多孔碳（rGO@DPC-5）在X波段（垂直于片材）表现出最高的SET值，为33.95 dB。此外，通过排列梯度浓度为还原GO（rGO）的片材，阻抗匹配随着SEA值的增加而增强，梯度多孔碳（梯度rGO@DPC）表现出优异的EMI屏蔽性能（超过54 dB）和达到530 dB cm2/g的绝对屏蔽效果贯穿整个X波段，已超过大多数生物质衍生的多孔碳。

2图文导读  

图1.从吐司衍生的DPC的制造方案

图2.DPC的微观形态

图3.在不同温度下碳化的DPCs

图4.DPC的电向异性力学性能和机理

图5.DPC的EMI屏蔽性能和机理

图6.EMI屏蔽性能及梯度机理rGO@DPCs

3小结 

总之，通过类似的烤面包制造获得了具有优异EMI屏蔽性能的面内取向多孔碳。大规模的力学变形使纳米片和微孔在多孔碳的面内取向。所得多孔碳重量轻，具有优异的各向异性机械和EMI屏蔽性能。

文献：

https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.03.013

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来源：文章来自carbon网站，由材料分析与应用整理编辑。

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