優(yōu)良的微波吸收材料：多孔石墨烯微濾器

優(yōu)良的微波吸收材料：多孔石墨烯微濾器

浙江大學(xué)高超教授發(fā)表了一篇題為高性能微波吸收用多孔石墨烯微濾器的研究論文，提出了一種提高石墨烯吸附性能的新思路，即通過設(shè)計石墨烯材料的微觀結(jié)構(gòu)來優(yōu)化其微波吸附性能。其工作是利用三維多孔褶皺的石墨烯結(jié)構(gòu)構(gòu)建三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，同時實現(xiàn)微波的多反射損耗。

采用三步噴霧干燥（石墨烯氧化物）-化學(xué)預(yù)還原-退火還原法制備三維石墨烯微滴。微濾器比表面積為230 m2/g，密度僅為40-50 mg/cm3，微波吸附實驗結(jié)果表明，微濾器的有效吸收帶寬為5.59 GHz，最低反射損耗為-42.9 dB。性能指標(biāo)優(yōu)于純石墨烯和文獻(xiàn)報道的大多數(shù)石墨烯基材料。

另外，它具有填充率低（~10%）、成本低、密度超低的特點，具有很強的實際應(yīng)用前景，本研究為通過結(jié)構(gòu)設(shè)計來調(diào)節(jié)微波吸附劑的性能提供了新的思路。

圖1a.石墨烯微濾器（gmfs）形成過程的示意圖。b，c）gmfs的掃描電鏡圖。該圖是20毫升瓶中0.4g gmfs粉末的數(shù)字圖像。d，e）單個gmfs的透射電鏡圖像。

圖2a）gmfs的n2吸附/解吸曲線。內(nèi)插圖像是計算出的孔徑分布。b）商用石墨烯（cg）的n2吸附/解吸曲線。內(nèi)插圖像是計算出的孔徑分布。c）gmfs的拉曼光譜和cg.d）gmfs的XRD。

圖3a，b）不同填料含量的GMFS/石蠟復(fù)合材料的真實和假想介電常數(shù)。c，d）不同填料含量的CG/石蠟復(fù)合材料的真實和假想介電常數(shù)。

圖4a）不同厚度的10wt%gmfs/石蠟復(fù)合材料的反射損失。b）不同厚度的8wt%cg/石蠟復(fù)合材料的反射損失。c）不同填充物含量的gmfs/石蠟和cg/石蠟的EAB。d）比較研究中報告的最大的gmf/石蠟和cg/石蠟的EAB。

圖5a）不同填充物含量的gmfs/石蠟的切向損失。b）不同填充物含量的cg/石蠟的正剪切損失。c）在13、15和18 GHz下，10wt%gmfs/石蠟和8wt%cg/石蠟的實部和虛部。色圈代表epsilon'和epsilon的合理范圍，因此rl小于-10db。在相應(yīng)的頻率下。d）GMFS的微波吸收（MA）機理示意圖。

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