工程化的银碲（Ag?Te）纳米颗粒具有出色的X波段电磁干扰（EMI）屏蔽效果

《Next Materials》：Excellent X-band EMI shielding efficiency from engineered silver telluride (Ag 2Te) nanoparticles

本文采用水热法一锅合成2-巯基乙醇 capped的银 telluride（Ag2Te）纳米颗粒，通过苯胺作为溶剂和还原剂，优化合成条件获得18–35 nm的粒径。通过XRD、FTIR、Raman等表征证实了Ag2Te的纯相和结构稳定性。将Ag2Te纳米颗粒与PVA制备成复合薄膜，添加Ag纳米颗粒显著提升电导率至887.4 S cm?1。X波段测试显示复合薄膜最大电磁屏蔽效能达-65.5 dB，有效吸收率100%，首次报道Ag2Te在EMI屏蔽中的应用。

　　
本研究聚焦于通过一锅法合成银碲（Ag?Te）纳米颗粒及其复合薄膜的电磁屏蔽性能。研究团队采用苯胺和2-巯基乙醇作为反应介质和表面修饰剂，在溶剂热条件下成功制备了粒径分布在18–35纳米的Ag?Te纳米颗粒。通过X射线衍射（XRD）证实产物为单斜相Ag?Te，其晶格参数与文献报道一致，且未检测到Ag?Te与Ag?Te?的混合物。紫外-可见光谱显示纯Ag?Te纳米颗粒在近红外区域（NIR）具有宽吸收带，而未添加2-巯基乙醇时生成的纯银纳米颗粒（Ag NPs）在380纳米处呈现典型的表面等离子体共振（SPR）吸收峰。

材料表面特性通过傅里叶红外光谱（FTIR）和拉曼光谱（Raman）进一步分析。FTIR谱图中观察到特征峰：3311 cm?1（N-H/O-H伸缩振动）、1600 cm?1（芳香族C=C伸缩振动），以及2-巯基乙醇的典型吸收峰（2610 cm?1 S-H伸缩、1050 cm?1 C-O伸缩）。拉曼光谱显示118 cm?1和134 cm?1的特征峰，对应Te-O键振动，同时低频区存在氧化态 tellurium 的特征信号，表明表面可能发生氧化还原反应。

热分析表明，Ag?Te纳米颗粒在150–180℃出现显著质量损失（约5.0%），对应有机配体（2-巯基乙醇）的分解。差示扫描量热法（DSC）检测到单斜Ag?Te向立方相β-Ag?Te的相变过程，相变温度（147℃）与文献报道一致。电镜观察显示颗粒呈球形，平均尺寸25纳米，表面覆盖均匀的有机配体层，AFM分析进一步证实颗粒间的轻微团聚现象。

在电磁屏蔽应用方面，将Ag?Te纳米颗粒与聚乙烯醇（PVA）复合制备薄膜，通过添加纳米银（Ag NPs）调节复合材料的导电性。实验发现，当Ag?Te与Ag NPs的质量比达到1:1时（AT-4样品），薄膜在8.2–12.4 GHz X频段展现出卓越的屏蔽效能（-65.5 dB），有效吸收率（A_eff）达100%。这一性能的突破主要源于以下机制：1）Ag NPs的高导电性显著降低表面阻抗；2）Ag?Te纳米颗粒的等离子体共振效应在近红外区域产生反射损耗；3）复合结构中的界面散射增强电磁波吸收。

与现有研究对比，Ag?Te基复合材料在X频段的屏蔽效能（-65.5 dB）优于其他 tellurium-based复合材料（如Te/PANI薄膜的-10 dB）。此外，该材料在可见光区域（300–700 nm）对电磁波的吸收率高达98%，表现出宽频带屏蔽特性。电导率测试显示，Ag NPs的添加使薄膜电导率从0.65 S/cm提升至870 S/cm，证实导电网络的形成对屏蔽效能的贡献。

研究创新点体现在：1）开发低成本的一步合成法，无需高压反应器或强还原剂；2）首次系统研究Ag?Te纳米颗粒的电磁屏蔽机制，揭示其表面配体对屏蔽效能的影响规律；3）构建多尺度复合结构（Ag NPs/Ag?Te NPs/PVA），通过调控银含量实现屏蔽效能与机械柔性的平衡。该成果为柔性电子设备、5G通信器件及医疗设备提供了新型电磁屏蔽材料，同时为纳米复合材料的设计策略（如导电填料比例优化、表面功能化调控）提供了重要参考。