碲掺杂NixS6@硅藻土分级网络结构实现微波吸收-防腐-抗菌-隔热多功能协同

本研究通过碲（Te）掺杂策略成功构建了具有分级多孔结构的Te-NixS6@De复合材料，通过晶格畸变和缺陷工程显著增强界面极化效应，实现在微波（RLmin=-43.54 dB，EAB=5.19 GHz）、紫外与红外光谱（平均反射率~4%）的宽频吸收，同时具备卓越的耐腐蚀性、100%硫酸盐还原菌抑菌率及300°C以上热稳定性，为极端环境下的多功能材料设计提供新范式。

　　

Highlight

碲-镍硫化物@硅藻土分级网络结构同步实现微波吸收、耐腐蚀性、抗菌活性与热绝缘功能

结构演变与样品表征

Te-Ni_xS₆采用水热煅烧技术合成（实验细节见补充信息）。图1展示了制备流程。Te掺杂浓度基于梯度设计原则选择，我们假设存在一个最佳掺杂窗口，可在不破坏结构完整性的前提下最大化缺陷诱导极化效应。

结论

本研究提出了一种基于非金属元素掺杂与分级多孔结构设计的Te-Ni_xS₆@De复合材料新型合成策略。通过整合硅藻土（De）多孔框架的先天结构优势与碲掺杂引发的显著电子调控效应，我们实现了对组成和微观结构的精准控制。调控Te掺杂浓度可有效诱导本征晶格畸变，创建多重缺陷位点，促进界面偶极子形成，从而协同增强介电损耗能力。所得材料展现出卓越的多功能性能：微波吸收（最小反射损耗RL_min达-43.54 dB，有效吸收带宽EAB为5.19 GHz）、紫外与红外光谱调控（平均反射率低至~4%）、强化耐腐蚀性（通过电化学钝化效应阻断腐蚀介质渗透）、100%硫酸盐还原菌抑菌率（基于金属离子释放与活性氧ROS生成协同机制），以及显著的热稳定性（300°C以上保持性能）与各向异性隔热特性（360°C外部加热下核心温度稳定于50°C）。该多尺度缺陷工程范式为开发集高效电磁衰减（EMWA）、耐腐蚀、抗菌活性和热变异性于一体的先进材料提供了普适性设计策略。