轻质核壳FeCo@C纳米粒子/Ti3C2Tx MXene复合材料的结构设计及其优异的微波吸收性能

《ACS Applied Nano Materials》：Structural Design of Lightweight Core–Shell FeCo@C Nanoparticles/Ti3C2Tx MXene Composite toward Excellent Microwave Absorption

该研究通过化学气相沉积和静电自组装技术制备了FeCo@C/Ti3C2Tx MXene复合材料，其超细FeCo@C纳米核壳结构（平均直径13.51 nm）具有化学稳定性，结合低填充率实现轻量化。20 wt %填充比的复合材料在1.7 mm处反射损耗达-31.6 dB，有效吸收带宽5.76 GHz@2.4 mm，雷达散射截面积降低18.86 dBm2，适用于高温高湿等严苛环境。

　　

基于MXene的层状磁电复合材料已被广泛研究并应用于微波吸收（MA）材料领域。尽管多组分复合策略已被证明能显著提升材料的微波吸收性能，但在复杂环境中对吸收体的精细结构设计及其功能协同性的优化仍属于值得进一步探索的科学问题。在本研究中，通过化学气相沉积和静电自组装技术合成了FeCo@C/Ti₃C₂T_x MXene复合材料。这种超细FeCo@C纳米颗粒具有核心-壳层结构，平均直径为13.51纳米，由于碳层的化学稳定性，有效缓解了恶劣环境条件对材料性能的不利影响。此外，低填料含量的超细FeCo@C纳米颗粒的集成使得复合材料具有轻质特性。值得注意的是，当填料比例为20 wt%时，FeCo@C/Ti₃C₂T_x MXene复合材料在1.7毫米波长处的最小反射损耗（RL_min）为-31.6分贝，2.4毫米波长处的有效吸收带宽为5.76吉赫。相应的吸收涂层可将雷达截面积最大减少18.86分贝平方米（dBm²）。FeCo@C/Ti₃C₂T_x MXene复合材料在高温和潮湿等恶劣环境中具有应用潜力。