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高性能电磁吸收与隔热用界面工程化Mo2C MXenesOA

Interface engineered Mo2C high-performance electromagnetic absorption and thermal insulation

中文摘要英文摘要

电磁污染问题的日益严重,亟需开发兼具高效吸波与热管理功能的多功能材料.本研究报道了一种基于界面工程化Mo2C MXenes的双功能设计.通过熔盐刻蚀策略,金属离子(Cu/Fe)被原位掺杂到Mo2C中,构建的异质结构显著增强了界面极化与缺陷诱导偶极弛豫.优化后的Mo2C/Fe复合材料展现出卓越的吸波性能,在2.0 mm厚度下实现-41.8 dB的反射损耗及5.12 GHz的宽频带吸收.这种增强效应归因于优化的阻抗匹配与多尺度极化损耗机制的协同作用.此外,所制备的Mo2C/Fe气凝胶具有超低密度(0.0235 g cm-3)和优异隔热性能(80 ℃时ΔT<20 ℃),在中性环境中表现出卓越的耐腐蚀性.本工作为先进MXene基复合材料开发了一种可行的设计策略,展示了其在高效电磁吸收与有效热绝缘方面的双重功能.

The escalating issue of electromagnetic(EM)pollution necessitates the development of multifunctional materials integrating efficient absorption with thermal management.Herein,we report a dual-functional design based on interface-engineered Mo2C MXenes.Through a molten-salt etching strategy,metal ions(Cu/Fe)were in situ doped into Mo2C,constructing heterostructures that significantly enhance interfacial polarization and defect-induced dipole relaxation.The optimized Mo2C/Fe composite demonstrates exceptional EM absorption performance,achieving the reflection loss of-41.8 dB at 2.0 mm with a broad bandwidth of 5.12 GHz.This enhancement is attributed to the synergistic effect of optimized impedance matching and multi-scale polarization loss mechanisms.Furthermore,the derived Mo2C/Fe aerogel exhibits ultralow density(0.0235 g cm-3)and outstanding thermal insulation(ΔT<20 ℃ at 80 ℃),exhibiting superior corrosion resistance in neutral environments.This work develops a viable design strategy for advanced MXene-based composites,demonstrating their dual functionality in efficient EM absorption and effective thermal insulation.

刘东芳;兰笛;尹言泽;孔俊儒;孟彦宏;刘艳;仇亚茹;夏国飞;刘冬

山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049菏泽医学专科学校药学和检验医学系,山东 菏泽 274000龙腾照明集团股份有限公司,江苏 扬州 225600山东理工大学化学化工学院,山东 淄博 255049

化学化工

MXene熔盐蚀刻界面极化电磁吸收

MXeneMolten-salt etchingInterfacial polarizationElectromagnetic absorption

《物理化学学报》 2026 (7)

185-196,12

本研究得到国家自然科学基金(22301168)山东省自然科学基金(ZR2024QB326)及山东省科技型中小企业创新能力提升工程(2025TSGCCZZB0350)的资助

10.1016/j.actphy.2026.100275

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