安徽理工大學團隊制備出新型超輕復合氣凝膠吸波材料

近日，安徽理工大學化學工程學院疏瑞文教授團隊合成了氮摻雜石墨 烯/中空鈷鐵氧體復合氣凝膠，可用于電磁輻射“污染”防護、電磁干擾屏蔽、軍事隱身、隔熱防火等領域。

隨著5G通信技術的快速發(fā)展和電子設備的大量應用，電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。因此，治理電磁“污染”，尋找一種能吸收并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料，已成為功能材料領域的研究熱點。

作為目前世界上密度最小的固體材料——氣凝膠，其具有獨特的三維多孔網絡結構、巨大的比表面積和超低的密度等特點，是一種潛在的輕質吸波材料。

在該研究中，疏瑞文團隊以氧化石墨烯納米片為模板、乙二胺為還原劑和氮摻雜劑，采用溶劑熱-水熱自組裝兩步法，合成氮摻雜石墨烯/中空鈷鐵氧體復合氣凝膠。

研究發(fā)現(xiàn)，復合氣凝膠具有獨特的三維分級多孔網狀結構和極低的密度（12.1~14.5 mg/cm3，約 為空氣密度的9~11倍）。通過改變鈷鐵氧體的形貌和添加量，可以有效地調控復合氣凝膠的電磁參數與吸波性能。當中空鈷鐵氧體的添加量為15 mg，匹配厚度為1.8 mm時，復合氣凝膠具有最優(yōu)的吸波性能，可以同時滿足“薄厚度、強吸收、寬頻帶、低密度和填充比”的實際應用需求。

這種采用簡便的方法制備的新型氮摻雜石墨 烯/中空鈷鐵氧體復合氣凝膠具有獨特的結構、優(yōu)異的微波吸收性能和輕質特征，對新一代輕質多功能電磁吸波材料研發(fā)具有重要的指導意義。