浙江师范大学《J ALLOY COMPD》：金针菇状CNT@Ni复合材料，可增强电磁波吸收

1成果简介 

随着电磁污染的日益严重，对电磁波吸收（EMWA）材料的迫切需求正逐步向性能集成和多维尺度方向发展。本文，浙江师范大学陈一鸣等在《J ALLOY COMPD》期刊发表名为“Enoki-like carbon nanotubes coated with in situ growing nickel particles for enhanced electromagnetic wave absorption”的论文，研究通过催化热分解方法合成了包覆镍颗粒的金针菇状碳纳米管（CNT）（CNT@Ni）。所得CNT@Ni复合材料在2.97mm的厚度下表现出优异的EMWA性能，最小反射损耗值为-60.4dB。

它受益于协作电和磁损耗以及层次结构的协同作用。由缠绕的碳纳米管形成的导电通路大大提高了材料的EMWA容量，使大量的电磁波能够进入材料进行转换和耗散。此外，高温处理过程中材料表面形成的固有石墨缺陷和含氧基团为偶极极化提供了极化中心。更重要的是，丰富的异质界面增强了材料的界面损耗效应。这种基于CNT的EMWA材料的简单制备策略将为新型电磁吸收器提供设计灵感。

2图文导读  

图1.（a） 制备CNT@Ni复合材料的示意图。（b） 2：1 CNT@Ni、（c） 4：1 CNT@Ni 和 （d） 6：1 的 SEM 图像CNT@Ni复合材料。（e） 6：1 CNT@Ni复合材料的EDS图像，具有（f）C，（g）O，（h）Ni和（i）N的不同元素。

图2、CNT@Ni复合材料的表征

图3.不同样本的EMWA性能的RL值，3D投影和3D图

图4、CNT@Ni复合材料的EMWA机理

图5.CNT@Ni复合材料的EMWA机理.

3小结 

综上所述，通过催化热分解法成功制备了类金针织CNT@Ni复合材料。CNT@Ni复合材料实现了EMWs良好的阻抗匹配和较强的衰减效率。基于极化损耗和自然共振等EMWA机制的组合，当样品厚度为2.97mm时，30wt% 2:1 CNT@Ni与70wt%石蜡的复合材料表现出-60.4dB的优异RLmin值，这对电磁防护领域具有重要意义。总的来说，这种基于构建CNT基复合材料的简单而有效的方法有望为设计具有高效EMWA特性的新型材料提供基础。

文献：

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170742

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