西南交通大学孟凡彬和周祚万课题组--通过静电纺丝合成的Ti3C2Tx MXene@氧化石墨烯混合气凝胶可调谐高性能微波吸收

将不同的2D纳米材料构造为混合材料是制造高性能微波吸收（MA）材料的有效方法。形成的异质界面提供了新的损耗机制，以弥补单一材料在衰减电磁能方面的不足。对于实际应用，微波吸收器在低频范围内具有重量轻和薄的性能是更理想的。在这里，由氧化石墨烯（GO）和Ti₃C₂T_x MXene构成的混合气凝胶微球是通过快速冷冻辅助静电纺丝制造的。结合Ti₃C₂T_x MXene和GO之间的电导率差异，新生成的异质界面和丰富的表面基团，Ti₃C₂T_x MXene@GO混合气凝胶微球（M@GAMS）表现出优化的阻抗匹配和改进的MA性能。此外，独特的气凝胶结构不仅为这种吸收器提供了重量轻的优点，而且在注入电磁波时也延长了衰减路径。填料填充量仅为10.0 wt％，厚度仅为1.2 mm，相当低，优化的M@GAMS具有14.2 GHz时的反射损耗（RL）为-49.1 dB。更重要的是，M@GAMS在S频段上具有有效的MA，而RL在2.1 GHz时的厚度为5.0 mm，达到-38.3 dB。我们相信，M@GAMS为设计高效的MA吸收器（尤其是低频）提供了新的机会。

Figure 1. 混合气凝胶的形态表征。制备的气凝胶的SEM图像（a）GAMS，（b）XM=30的M@GAMS和（c）MAMS。插图是相应气凝胶的整体视图，（a'-c'）分别是对应于（a-c）的高放大率图。

Figure 2. 混合气凝胶的结构分析。（a）M@GAMS（XM=30）的TEM图像，以及（b）相应的高倍率图像。（c）M@GAMS的选定区域和结果用于元素分布分析，（d-g）分别为Ti、C、F和O的分布图。

Figure 3. M@GAMS在处理过程中的组装机制。

Figure 4. 对于GAMS和MAMS，计算的反射损耗（a）；M@GAMS，XM为10（b），30（c），50（d）和80（e），厚度为0.5-5.0毫米；（f）具有不同XM的M@GAMS，在S波段的反射损耗，其厚度在括号中列出。

Figure 5. M@GAMS吸收机制的示意图。 
       相关研究成果于2020年由西南交通大学Fanbin Meng和Zuowan Zhou课题组，发表在Chemical Engineering Journal上。原文：Electrospun generation of Ti₃C₂T_x MXene@graphene oxide hybrid aerogel microspheres for tunable high-performance microwave absorption。