Silicon carbide nanowires are widely used as highly efficient materials for absorbing electromagnetic waves (EMWs) owing to their wide bandgap and strong dielectric loss properties. In this study, SiO2/SiCnw is synthesized via a straightforward and environmentally friendly chemical vapor deposition technique, with coffee husk biochar as the growth template, at temperatures ranging from 1300 ℃ to 1600 ℃. The results indicate that higher reaction temperatures promote the growth of SiO2/SiCnw. The obtained SiO2/SiCnw is a nanostructure material composed of a large amount of SiO2–SiC mixture, and SiO2 coats the surface of SiC nanowires, each ranging from 30 to 200 nm in diameter. The SiO2/SiCnw prepared at 1600 ℃ exhibits the best EMW absorption performance. At a thickness of 3.3 mm and a frequency of 6.3 GHz, SiO2/SiCnw 1600 achieves the optimal reflection loss of − 50.40 dB and a maximum effective absorption bandwidth of 4.52 GHz. Overall, this study provides a broad and economical carbon source for efficient electromagnetic wave absorptive materials and a high-value recycling pathway for waste biomass.

中文翻译：

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利用废弃生物质生产具有高效电磁波吸收性能的 SiO2/SiC 纳米线


碳化硅纳米线因其宽禁带和强介电损耗特性而被广泛用作吸收电磁波 （EMW） 的高效材料。在本研究中，以咖啡壳生物炭为生长模板，在 1300 °C 至 1600 °C 的温度范围内，通过一种简单且环保的化学气相沉积技术合成了 SiO2/SiCnw。结果表明，较高的反应温度会促进 SiO2/SiCnw 的生长。所获得的 SiO2/SiCnw 是由大量 SiO2-SiC 混合物组成的纳米结构材料，SiO2 覆盖在 SiC 纳米线的表面，每根纳米线的直径范围为 30 至 200 nm。在 1600 °C 下制备的 SiO2/SiCnw 表现出最佳的 EMW 吸收性能。在 3.3 mm 的厚度和 6.3 GHz 的频率下，SiO2/SiCnw 1600 实现了 − 50.40 dB 的最佳反射损耗和 4.52 GHz 的最大有效吸收带宽。总体而言，本研究为高效的电磁波吸收材料提供了广泛而经济的碳源，并为废弃生物质提供了一条高价值的回收途径。