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MXene改性导电MOF复合材料及其电磁波吸收性能研究

康培源1,许雪瑶1,张英汉1,郑  琦1,王连军1,江  莞1, 2
(1. 东华大学 材料科学与工程学院 纤维改性国家重点实验室,上海 201620;2. 东华大学 功能材料研究中心,上海 201620)

摘  要:随着高频通信技术的普及,电磁防护问题受到了广泛关注,基于导电型金属—有机框架(MOF)构建新型电磁波吸收材料近年来成为研究热点。研究提出了MXene改性MOF/聚吡咯(PPy)的制备思路,通过三元组分协同优化介电损耗,成功制备了在低填充量下可实现宽频带、强吸收的高性能吸波材料。当填充量仅为10 wt.%、厚度仅为1.98 mm时,复合材料的最小反射损耗(RLmin)达到了−56.21 dB,最大有效吸收带宽(EAB)可拓展至7.12 GHz (10.88 GHz~18.00 GHz),综合性能优于已报道的导电MOF基吸波材料。通过对材料的组分和微观结构分析,发现过量的PPy不仅原位聚合在UiO-66的孔道和外表面,同时负载在MXene基底上,从而有效构建了导电网络,促进了电导损耗。同时,UiO-66、PPy和MXene构成的三元异质界面极大地增强了界面极化损耗,进一步促进了电磁波的衰减。此外,MXene/UiO-66/PPy制备工艺简单、产量高,具有大规模生产的潜力,有望应用于电磁防护领域。
关键词:金属—有机框架;电磁波吸收;导电聚合物;MXene

  • DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2024.04.011

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