山东大学《Nano Res》：碳纳米纤维和石墨烯组成的超轻气凝胶球，具有出色的电磁波吸收能力

1成果简介 

本文，山东大学刘久荣教授、曾志辉教授等在《Nano Research》期刊发表名为“Ultralight aerogel sphere composed of nanocellulose-derived carbon nanofiber and graphene for excellent electromagnetic wave absorption”的论文，研究基于先进的滴冻干燥和碳化方法，制备了一种由一维纳米纤维素衍生碳纤维和二维石墨烯层组成的新型三维超轻气凝胶球体。纳米纤维碳有效地阻止了石墨烯层的团聚，从而降低了混合碳气凝胶球的收缩并保持了结构稳定性。因此，气凝胶球显示出2.8 mg/cm3的超低密度99.98%的孔隙率实现了可调谐的介电性能和电磁波（EMW）吸收性能。

生物质衍生的纤维纳米碳、石墨烯和杂化气凝胶球的多孔结构的高效利用导致了优异的EMW吸收性能。气凝胶球的有效吸收带宽为6.16 GHz，即使在填料负载仅为3 wt.%的情况下，最小反射损耗也为-70.44 dB，明显优于其他生物质衍生的碳基EMW吸收材料。这项工作为制造高性能和可持续的生物质基气凝胶提供了一种可行，简单和可扩展的方法，表明在EMW吸收和航空航天中具有巨大的应用潜力。

2图文导读  

图1、材料制备流程及形貌图示

图2、材料表征

图3、RGO/CNFC气凝胶球在不同重量填料负载下的匹配曲线

图4、屏蔽性能图示

3小结 

综上所述，通过简单可扩展的滴冻干燥方法，然后进行碳化处理，制备了由纳米纤维CNFC和石墨烯纳米片组成的新型混合碳气凝胶球。这项工作不仅为轻质生物质气凝胶球开发了一种简单、方便、环保和可扩展的制备方法，而且通过合理设计组件和微观结构，为电磁兼容性、便携式电子设备和航空航天应用提供了可持续的高性能电磁波吸收材料。

文献：

https://doi.org/10.1007/s12274-023-5521-5

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来源：文章来自NR网站，由材料分析与应用整理编辑。

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