剥离的碳化钛(d-Ti3C2Tx)纳米片吸波性能
2020-03-04何朋蔡永珠曹茂盛
何朋,蔡永珠,曹茂盛
(北京理工大学 材料学院,北京 100081)
随着现代电子科技的迅速发展,电磁辐射污染日益严重。长期的电磁辐射会威胁人类健康,引起白血病、癌症等恶性疾病[1-2]。联合国卫生组织已将电磁污染列为第四大污染源。因此,寻求具有高效电磁波吸收和屏蔽的材料受到越来越多的关注。在众多的吸波和屏蔽材料中,二维材料由于其卓越的电子、机械和光学性质而被广泛应用,特别是它们在电磁波吸收和屏蔽方面表现出良好的性能[4-6]。
二维材料的新成员—MXene,自2011年Gogotsi及合作者用高浓度的 HF腐蚀 Ti3AlC2得到以来,受到广泛关注[7]。MXene可以表示为 Mn+1XnTx,M 表示过渡金属元素,X表示碳或/和氮,Tx代表官能团(如—O、—OH 和—F)[8]。目前,MXene(包括Ti3C2Tx、Ti2CTx、Nb2CTx、Ti3CNTx、Mo2CTx等)在能量存储、电催化、环境修复和电磁屏蔽等方面表现出优异的性能[9-11]。与石墨烯和其他二维材料相比,MXene具有高活性化学表面和良好导电性等优势,这使MXene成为电磁吸收材料的有力竞争者。例如,Qing等人[12]报道了多层 MXene具有优异的吸波性能;Zhang等人[13]报道了磁性包覆的多层 MXene具有高效的吸波性能。
其中,Ti3C2Tx是各类MXenes中研究最广泛的,主要是因为其超高的电导率和极强的亲水性。例如,Gogotsi等人[14]制备了厚度为微米级的Ti3C2Tx薄膜,薄膜的柔韧性很强,同时其 EMI屏蔽效能(SE)高达 92 dB。北京理工大学曹茂盛小组[11,15]研究了Ti3C2Tx材料的剥离工艺以及其在电磁屏蔽和能量转换上的应用。近来,Ti3C2Tx及其复合材料电磁波吸收性能的研究被越来越多地报道[15-17]。这些研究表明Ti3C2Tx具有出色的电磁波吸收能力。……
