分层微观构造是设计气凝胶电磁波吸收的先进方法,在改善电磁波能量耗散方面具有巨大潜力。然而,有关气凝胶内部微观构造对电磁特性的具体内在反馈机制尚未得到全面揭示,使得通过充分利用气凝胶潜力从而实现优异电磁波的吸收性能面临挑战。团队采用磁场诱导策略制备一系列具有多级分层结构的MXene/rGO-基气凝胶,利用磁场下的生长热力学效应和相邻rGO单元之间的桥接作用,在气凝胶中构建了三种分层微结构模型(薄片排序、层间距以及层厚度)。MXene/rGO-基气凝胶的多级微观结构的调控揭示了:i)改善薄片排序的有序性,构建了更完善的导电网络;ii)优化片层间距促进了界面极化作用;iii)调整片层厚度调控了磁损耗能力。
这项研究阐明了多级分层微观构造对气凝胶中电磁波协同多效耗散机制的影响,为不同制备策略设计电磁波吸收提供了启示。博士后杨洋为第一作者,相关研究成果以“Tuning the Multilevel Hierarchical Microarchitecture of MXene/rGO-Based Aerogels Through a Magnetic Field-Guided Strategy Toward Stepwise Enhanced Electromagnetic Wave Dissipation”为题发表于国际期刊《Advanced Functional Materials》上。