一组研究人员最近在《华尔街日报》发表了一篇论文碳证明使用热减少大片石墨烯氧化物的可行性(LGO)高效微波吸收(MA)。
研究:轻量级,给定和大片降低石墨烯氧化物高效微波吸收剂。图片来源:Ambelrip / Shutterstock.com
背景
电子和通信技术的指数增长和逐步引入5 g迫使人们生活在一个复杂的电磁干扰环境中,严重影响人类健康和信息安全。
微波吸收材料可以用来解决这个问题。亚博网站下载具体来说,轻量级,给定材料作为电磁设备效率高可以有效地解决这个问题已经成为轻量亚博网站下载级和小型化。
目前,磁性材料广泛用于微波吸收材料。亚博网站下载然而,这些材料是无效的,有效的亚博网站下载,需要识别的新型微波吸收材料。
碳材料可以适合亚博网站下载马。这些材料是用亚博网站下载于吸收材料,因为他们是轻量级和具有可定制的介电性能和较高的比表面积。石墨烯是碳材料中广泛使用,因为它是最薄和轻的材料。亚博网站下载
石墨烯材料密度的泡沫(GF) 1.6毫克/厘米3和一个反射损失(RL)的-34分贝准备通过控制还原温度和溶解性的。马泡沫的性能调优是通过简单的物理压缩。女朋友和一个合格的带宽压缩应变下的60.5 GHz得到90%。
然而,高导电性的石墨烯的阻抗匹配条件恶化和创建一个不平衡的电磁参数,这阻碍了进一步提高马能力。
马去被广泛研究由于其特殊介质加工性能。丰富的表面缺陷主要是负责马走的能力。在石墨烯衍生物氧化官能团和职位空缺可以减弱了微波极化,同时激活载流子迁移率的变化会导致微波传导损失。
这些因素的协同效应提供了一个极好的吸收能力。热还原的高温和惰性气氛还原表面官能团和减少可以官能团的内容。
减少氧化石墨烯(rGO),介质和导电渗透阈值是0.31和0.52卷%,分别。因此,小型填料添加需要获得特殊的导电特性。
然而,与其他导电聚合物复合rGO或磁性材料会导致高负载和增加制备过程的复杂性。亚博网站下载单一rGO马吸收也是无效的,因为可怜的吸收。
这项研究
在这项研究中,研究者合成rGO与不同的还原度减少LGO使用控制热还原法,合成样品特征,调查他们的马的属性。具体来说,不同还原温度和载荷的影响对吸收能力。
修改后的悍马方法被用来合成LGO从膨胀石墨(EG)。硝酸钠,如添加硫酸和搅拌在冰浴。高锰酸钾然后逐渐添加到混合物在连续搅拌和混合温度保持低于5℃。
取得时的混合物被关了两个小时在35℃,然后慢慢去离子水添加到混合反应温度低于60℃。随后,适量的过氧化氢被添加到混合消除未反应的高锰酸钾获得金黄的解决方案。
剩下的硫酸消除通过重复离心,直到一个中立的上方悬挂的形成。最终,悬了。
冷冻干燥器是用于冷冻干燥获得解决方案进入固体,然后分为四固体。这四种固体减少1000,800,600,和400℃2小时5℃/ min斜坡率氩获得rGO马材料不同的还原度,指定为RT1000, RT800, RT600, RT400基于他们的还原温度。亚博网站下载未经治疗的被指定为去。
粉末x射线衍射(XRD)、拉曼光谱、x射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)被用于合成样品的表征。Agilent-E5230A / B / C矢量网络分析仪(VNA)是用来确定马的相对介电常数和磁导率测量。
观察
研究人员成功地合成rGO马材料与多个还原度减少LGO表。亚博网站下载随后,他们混合rGO马材料使用一个简单的混合过程获得混合rGO马材料特殊亚博网站下载阻抗匹配和吸收性质。
与超过25μm横向维度表被指定为LGO在这项研究中。LGO表现出更好的吸收和阻抗匹配在较低载荷由于他们容易导电网络形成和丰富的表面极化中心。此外,碳-氧(切断)的债券LGO表改善其介电性能。
热减少LGO消除了含氧官能团和更多rGO表面纳米孔的存在。这种结构性变化促进了吸收和反射微波的石墨烯。rGO表大小和还原程度极大地影响了马rGO性能。
RL达到最大值为-53.0 dB和有效吸收带宽(EAB)是3.98 GHz 1.60毫米厚RT800马当加载和还原温度为1.5 wt %、800℃,分别。rGO阻抗匹配改进的混合rGO有不同程度的减少。
RL达到-59.1 dB的价值及其EAB 3.54 GHz的4.04毫米厚混合RT400 / RT600 rGO马材料只有1.0 wt % RT600和0.5 wt % RT400加载。阻抗匹配是接近1,表明良好的匹配性能。混合的RL价值RT400 / RT600个人RT600 1.59和2.13倍和RT400材料,分别。亚博网站下载最优EAB 6.90 GHz,覆盖整个Ku波段加载时1.5 wt %。
综上所述,本研究的结果证明了大片的有效性,给定,轻量级rGO马作为一种有效的材料。
源
傅,Q。刘,T。罗,N。等。轻量级,给定和大片降低石墨烯氧化物高效微波吸收剂。碳2022年。https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.05.062
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