基于原位生长TiO2的多功能MnFe2O4/TiO2/Ti3C2Tx复合材料: 高效的微波吸收、高疏水性和散热性能
基于原位生长TiO2的多功能MnFe2O4/TiO2/Ti3C2Tx复合材料: 高效的微波吸收、高疏水性和散热性能
尽管具有丰富缺陷和官能团的2D结构Ti3C2Tx有助于提高微波吸收(MA)性能,但由于本征性质的限制,很难通过追求更高的电导率或负载更多的基团来提高强度和带宽。因此,巧妙地设计高效的Ti3C2Tx基MA复合材料具有表面基团丰富、分散性好、成分多样、结构精确等特点,具有重要意义。受Ti3C2Tx含有热力学亚稳边缘Ti原子这一事实的启发,TiO2纳米颗粒可以均匀地原位生长在Ti3C2Tx纳米片上,并增加Ti3C2Tex层的间距,然后通过静电自组装方法将MnFe2O4纳米颗粒引入Ti3C2Tx-层中,以优化阻抗匹配。这种设计的分级MnFe2O4/TiO2/Ti3C2Tx复合材料显示出优异的MA性能,在10.4 GHz的频率下,厚度为2.5 mm时,最小反射损耗(RLmin)达到−46.91 dB。高MA性能主要来自于TiO2、MnFe2O4和Ti3C2Tx之间的边缘位置和界面区域引起的界面极化增强。此外,内部未处理的Ti3C2Tx中存在的传导损耗、多种成分产生的介电损耗、大表面积改善的多次散射都有助于获得优异的MA性能。同时,MnFe2O4/TiO2/Ti3C2Tx复合材料的制备工艺简单,在空气气氛下室温下储存稳定性好,促进了其在实际应用中的探索,并且MnFe2O4/TiO2/TiNC2Tx复合材料涂层的实验室长袍布表现出比纯织物更好的电磁屏蔽性能、疏水性和传热能力,显示了实际应用的潜力。
文章链接:Journal of Colloid and Interface Science 654 (2024) 96–106