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Hetero-structured construction of RGO nanosheets decorated by flower-like MoS2 toward the regulation of electromagnetic wave absorption performance
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2024-12-19 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2024.101631 Zhengzheng Guo, Ze Zong, Yanyan Cao, Yidan Zhao, Fuqiang Wang, Peien Luo, Shanhui Liu, Fang Ren, Penggang Ren
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2024-12-19 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2024.101631 Zhengzheng Guo, Ze Zong, Yanyan Cao, Yidan Zhao, Fuqiang Wang, Peien Luo, Shanhui Liu, Fang Ren, Penggang Ren
Exploring high-efficiency graphene-based electromagnetic wave (EMW) absorption materials is urgently required owing to the increasingly severe electromagnetic radiation pollution. However, the serious impedance mismatching caused by the superior conductivity of graphene and finite attenuation mechanism constrain its development. Herein, MoS2@RGO with plentiful heterointerfaces are fabricated by a facile solvothermal strategy to realize outstanding EMW absorption. The incorporation of MoS2 could not only effectively reduce the conductivity of RGO to alleviate the impedance mismatching issue, but also greatly enrich the loss mechanisms. In addition, the construction of flower-like MoS2 assembled by MoS2 could greatly prolong the transmission path of EMW through multiple reflection and scattering. The improved impedance matching and multiple dissipation mechanisms jointly endow the developed materials with brilliant EMW absorption performance. The prepared MoS2@RGO with a 1:1 ratio of MoS2 to RGO (MR3) at a low filler loading of 20 wt% achieves the minimum reflection loss of -69.6 dB at the frequency of 8.46 GHz under a low thickness of 2.77 mm and a broad effective absorption bandwidth of 4.36 GHz (from 11.00 to 15.36 GHz). Notably, the effectiveness of the resultant MR composites used as actual absorbers is strongly verified by the radar cross section simulation. This work opens up new possibilities for constructing hetero-structured graphene-based composites with rich heterointerfaces toward excellent electromagnetic protection.
中文翻译:
花状 MoS2 装饰的 RGO 纳米片的异质结构结构对电磁波吸收性能的调节
由于电磁辐射污染日益严重,迫切需要探索高效石墨烯基电磁波 (EMW) 吸收材料。然而,石墨烯优越的导电性和有限的衰减机制引起的严重阻抗失配制约了其发展。本文通过简单的溶剂热策略制造了具有丰富异质界面的 MoS 2 @RGO,以实现出色的 EMW 吸收。MoS 2 的掺入不仅可以有效降低 RGO 的电导率以缓解阻抗失配问题,而且可以极大地丰富损耗机制。此外,由 MoS 2 组装的花状 MoS 2 的构建可以通过多次反射和散射大大延长 EMW 的传输路径。改进的阻抗匹配和多种耗散机制共同赋予了开发的材料出色的 EMW 吸收性能。制备的 MoS 2 @RGO 在 20 wt% 的低填料负载量下具有 1:1 的 MoS 2 与 RGO (MR3) 之比,在 2.77 mm 的低厚度和 4.36 GHz 的宽有效吸收带宽(从 11.00 到 15.36 GHz)下,在 8.46 GHz 的频率下实现了 -69.6 dB 的最小反射损耗。值得注意的是,雷达散射截面仿真有力地验证了所得 MR 复合材料用作实际吸收体的有效性。这项工作为构建具有丰富异质界面的异质结构石墨烯基复合材料开辟了新的可能性,以实现出色的电磁保护。
更新日期:2024-12-19
中文翻译:
花状 MoS2 装饰的 RGO 纳米片的异质结构结构对电磁波吸收性能的调节
由于电磁辐射污染日益严重,迫切需要探索高效石墨烯基电磁波 (EMW) 吸收材料。然而,石墨烯优越的导电性和有限的衰减机制引起的严重阻抗失配制约了其发展。本文通过简单的溶剂热策略制造了具有丰富异质界面的 MoS 2 @RGO,以实现出色的 EMW 吸收。MoS 2 的掺入不仅可以有效降低 RGO 的电导率以缓解阻抗失配问题,而且可以极大地丰富损耗机制。此外,由 MoS 2 组装的花状 MoS 2 的构建可以通过多次反射和散射大大延长 EMW 的传输路径。改进的阻抗匹配和多种耗散机制共同赋予了开发的材料出色的 EMW 吸收性能。制备的 MoS 2 @RGO 在 20 wt% 的低填料负载量下具有 1:1 的 MoS 2 与 RGO (MR3) 之比,在 2.77 mm 的低厚度和 4.36 GHz 的宽有效吸收带宽(从 11.00 到 15.36 GHz)下,在 8.46 GHz 的频率下实现了 -69.6 dB 的最小反射损耗。值得注意的是,雷达散射截面仿真有力地验证了所得 MR 复合材料用作实际吸收体的有效性。这项工作为构建具有丰富异质界面的异质结构石墨烯基复合材料开辟了新的可能性,以实现出色的电磁保护。