Fe3O4/CNTCs/NiCoCu-LDH异质结构的0D/1D/2D协同工程用于增强超薄宽带电磁波吸收

《Journal of Materials Science & Technology》：Synergistic 0D/1D/2D engineering of Fe 3O 4/CNTCs/NiCoCu-LDH heterostructures for enhanced ultrathin broadband electromagnetic wave absorption

本文报道了一种基于0D Fe3O4纳米颗粒、1D碳纳米管复合导电剂（CNTCs）和2D NiCoCu层状双氢氧化物（LDH）的多维异质结构复合材料，首次将低成本CNTCs应用于电磁波（EMW）吸收领域。该材料通过协同极化/传导/磁损耗机制，在1.93 mm厚度下实现最小反射损耗（RLmin）?57.99 dB，有效吸收带宽（EAB）达5.82 GHz，为开发高性能低成本EMW吸收器提供了新策略。

　　

亮点

本研究通过0D/1D/2D多维协同工程构建Fe₃O₄-NPs/CNTCs/NiCoCu-LDH异质结构，首次实现低成本碳纳米管复合导电剂（CNTCs）在电磁波吸收中的高效应用。该设计突破传统材料在带宽与厚度间的权衡，通过三维多孔结构促进极化、传导和磁损耗的协同作用，为超薄宽带吸收器开发提供新思路。

材料

MXene（Ti₃C₂T_x）少层分散液购自XFNANO公司。四氧化三铁（Fe₃O₄，99.5%）、镍钴铜氯化物等试剂购自MACKLIN，碳纳米管复合导电剂购自阿拉丁，氢氧化钠和碳酸钠为分析纯。

Fe₃O₄-NPs/CNTCs/NiCoCu-LDH复合材料的制备与表征

如图1(a)所示，以MXene为模板，利用其表面官能团（如–O、–OH）作为成核中心，通过原位生长实现NiCoCu-LDH在MXene上的定向组装。该方法可实现二维结构的精确调控，并进一步引入0D Fe₃O₄纳米颗粒和1D CNTCs，构建多维协同的异质结构。

结论

综上所述，我们通过协同整合0D Fe₃O₄纳米颗粒、1D CNTCs和2D NiCoCu-LDH，成功开发出一种低成本、超薄宽带电磁波吸收材料。该分层设计通过多维损耗机制实现卓越性能，最优样品CNTCs-2在1.93 mm厚度下反射损耗低至?57.99 dB，有效吸收带宽达5.82 GHz，为高性能吸收器的规模化制备提供了可行方案。