AFM剪切流变辅助MXene在环氧树脂中的分散实现高效电磁吸收

AFM剪切流变辅助MXene在环氧树脂中的分散实现高效电磁吸收

MXenes是一类新兴的2D材料，具有高电导率和大比表面积，是理想的电磁吸收材料。然而，大量的极性官能团导致其在非极性基体中分散性差。MXene纳米片的自堆叠和团聚现象导致外界交变电磁场下基体中的电场分布不均匀，进而引发阻抗失配和电磁吸波性能不佳。因此，基于MXene的非极性聚合物复合电磁吸波材料的实际应用受到限制。

2024年7月21日，Advanced Functional Materials报道研究人员借助SiO2的剪切流变特性辅助MXene水相分散液在非极性树脂基体中的分散，有效抑制了MXene的自堆叠和团聚现象，解决了MXene在非极性树脂基体中的分散难题，从而实现良好的阻抗匹配。

研究发现，二氧化硅纳米粒子分散在MXene水分散体中，并紧密附着在MXene表面。由于SiO2的剪切流变性质，水被动态锁定在MXene@SiO2纳米片之间，有效地抑制了MXene的聚集和自堆积。通过搅拌，MXene在树脂基体中的均匀分散得到显著解决，促进了良好的阻抗匹配。

该项研究制备的复合材料在低MXene浓度（≤5wt.‰）下表现出出色的吸收性能，在12GHz（厚度为2.15mm）时的最大反射损耗值超过60dB，并具有超过6.18GHz（厚度为1.75mm）的有效吸收带宽。这种在非极性基质中采用剪切流变辅助MXene分散方法，为设计MXene基电磁吸收复合材料提供了新的思路。

同时，这种方法还可以实现四氧化三铁等磁性纳米颗粒的掺杂分散，因此在MXene基电磁吸波材料的设计制备中表现出了*大的潜力。

文献名称：Shear-Rheological-Assisted MXene Dispersion in Epoxy Resin for Efficient Electromagnetic Absorption

链接：DOI:10.1002/adfm.202409069