随着5G通信技术的进步，电磁污染问题日益突出，对公共健康安全构成了不可忽视的威胁。开发高效电磁功能材料[1,2]是控制和减轻电磁污染的关键[3],[4],[5]。金属有机框架（MOFs）是一类通过金属离子或团簇与有机配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料[6]。它们具有可调的孔结构、高比表面积和可设计的功能[7]。研究表明，通过调整有机配体（如羧酸、含氮杂环等）和磁性金属（例如Fe、Co、Ni）[8,9]，可以优化MOF材料的介电损耗能力。此外，MOFs内的纳米级金属团簇或衍生的磁性纳米颗粒可以产生自然共振或涡流损耗，与介电损耗协同作用，实现宽带电磁波吸收[10],[11],[12],[13]。这些特性使得MOFs在微波吸收材料领域具有广泛的应用前景[14],[15],[16]。
高性能的电磁干扰（EMI）屏蔽材料应具备自支撑性能和优异的导电性[17],[18],[19]。然而，由于MOFs本身的导电性较低，目前基于MOFs的EMI屏蔽材料研究主要集中在它们的衍生物上[20]，如多孔碳和金属氧化物[6,21,22]。不幸的是，这种方法破坏了MOFs独特的晶体结构，阻碍了其内在孔结构有效反射电磁波的功能的充分发挥。迄今为止，关于原始MOF晶体作为EMI屏蔽材料的可行性及其背后的屏蔽机制仍缺乏充分探索。
最近在MOF研究中的进展表明，合理设计有机配体和金属节点/团簇可以显著提高其导电性，从而开发出导电MOFs（c-MOFs）[23]。例如Co-perylene-3,4,9,10-tetracarboxylates（Co-PTC）[24]和Ag-benzenehexathiol（Ag-BHT）[25]等已成功合成并报道。利用原始c-MOFs的可调金属节点和有机配体同时保持其微孔结构，在EMI屏蔽应用中具有巨大潜力。然而，MOFs的粉末状特性使其加工和集成到功能性器件中变得复杂。为了解决这一挑战，最近的研究集中在将MOFs结合到自支撑基质（如MXenes、碳纤维或纤维素）中，以提高机械稳定性和EMI性能[26]。尽管如此，使用纯MOFs构建自支撑结构、进一步研究纯MOFs的总EMI效率及其EMI屏蔽机制仍面临重大挑战。
本文通过机械压制c-MOF晶体粉末直接制备了独立的c-MOF片材，从而可以直接评估纯c-MOF材料的EMI屏蔽性能。通过改变金属离子（Ni、Co）和有机配体（HHTP = 2,3,6,7,10,11-hexahydroxytriphenylene hydrate；HITP = 2,3,6,7,10,11-hexaaminotriphenylene hexahydrochloride），分别获得了棒状、花状、向日葵状和片状的c-MOFs（Ni-HHTP、Co-HHTP、Ni-HITP和Co-HITP）。详细比较了这四种c-MOFs在微观形态、导电性和EMI屏蔽效率方面的差异，以揭示c-MOFs的EMI屏蔽机制。此外，还通过酸处理将c-MOFs原位生长在碳化木薄膜（CWF）表面，以研究c-MOFs对CWF电磁屏蔽性能优化的影响。在CWF/c-MOF复合材料中，CWF的层状导电网络结构与c-MOF晶体丰富的导电界面和电磁响应特性协同作用，加速了电磁波的多次反射和散射，从而提高了EMI屏蔽性能。
