用于电磁波吸收的跨维度SiC纳米线/还原氧化石墨烯纳米片复合材料

《ACS Applied Nano Materials》：Cross-Dimensional SiC Nanowire/Reduced Graphene Oxide Nanosheet Composites for Electromagnetic Wave Absorption

提出跨维度异质结构策略，通过层间限制生长在二维rGO层中定向生长一维SiC纳米丝，形成2D/1D杂合网络。优化后的GSF-0.8复合材料在8.56GHz处反射损耗达-67.46dB，有效吸收带宽4.06GHz，厚度仅2.8mm，为多功能纳米材料设计提供新平台

　　

分层架构的设计对于开发轻量化、高性能的电磁应用材料至关重要。本文提出了一种跨维度异质结构策略，通过层间受限生长过程，在二维还原氧化石墨烯（rGO）层中定向生长一维碳化硅（SiC）纳米线。该方法实现了精确的空间控制与紧密的界面集成，形成了一个2D/1D混合网络，将rGO的导电性和灵活性与SiC的各向异性介电特性相结合。所得到的SiC/rGO复合材料（GSF系列）具有独特的分层结构：垂直排列的纳米线固定在rGO层内，形成了连续的导电路径和密集的界面结。全面的表征和第一性原理计算表明，rGO中的结构缺陷充当了成核中心，促进了界面极化；而受限生长则确保了对纳米线取向和分散的精确控制。值得注意的是，优化后的复合材料（GSF-0.8）在8.56 GHz时实现了最低的反射损耗（-67.46 dB），且在厚度仅为2.8 mm的情况下具有4.06 GHz的有效吸收带宽。这种结构范式不仅解决了阻抗匹配和能量耗散的问题，还为设计下一代多功能纳米复合材料提供了一个通用平台。