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Magnetically Aligned Co–C/MWCNTs Composite Derived from MWCNT-Interconnected Zeolitic Imidazolate Frameworks for a Lightweight and Highly Efficient Electromagnetic Wave Absorber
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2017-08-28 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b10067 Yichao Yin 1 , Xiaofang Liu 1 , Xiaojun Wei 2 , Ya Li 1 , Xiaoyu Nie 1 , Ronghai Yu 1 , Jianglan Shui 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2017-08-28 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b10067 Yichao Yin 1 , Xiaofang Liu 1 , Xiaojun Wei 2 , Ya Li 1 , Xiaoyu Nie 1 , Ronghai Yu 1 , Jianglan Shui 1
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Developing lightweight and highly efficient electromagnetic wave (EMW) absorbing materials is crucial but challenging for anti-electromagnetic irradiation and interference. Herein, we used multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) as templates for growth of Co-based zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) and obtained a Co–C/MWCNTs composite by postpyrolysis. The MWCNTs interconnected the ZIF-derived Co–C porous particles, constructing a conductive network for electron hopping and migration. Moreover, the Co–C/MWCNTs composite was aligned in paraffin matrix under an external magnetic field, which led to a stretch of the MWCNTs along the magnetic field direction. Due to the anisotropic permittivity of MWCNTs, the magnetic alignment considerably increased the dielectric loss of the Co–C/MWCNTs composite. Benefiting from the conductive network, the orientation-enhanced dielectric loss, and the synergistic effect between magnetic and dielectric components, the magnetically aligned Co–C/MWCNTs composite exhibited extremely strong EMW absorption, with a minimum reflection loss (RL) of −48.9 dB at a filler loading as low as 15 wt %. The specific RL value (RL/filler loading) of the composite was superior to that of the previous MOF-derived composite absorbers. It is expected that the proposed strategy can be extended to the fabrication of other lightweight and high-performance EMW-absorbing materials.
中文翻译：
MWCNT互连的沸石咪唑酸酯骨架衍生的磁性取向的Co-C / MWCNTs复合材料，用于轻型高效电波吸收体
开发轻质高效的电磁波（EMW）吸收材料至关重要，但对于抗电磁辐射和干扰而言却具有挑战性。在本文中，我们使用多壁碳纳米管（MWCNT）作为Co基沸石咪唑酸酯骨架（ZIFs）生长的模板，并通过后热解获得了Co–C / MWCNTs复合材料。MWCNT相互连接ZIF衍生的Co-C多孔颗粒，为电子跳跃和迁移构建了导电网络。此外，Co-C / MWCNTs复合材料在外部磁场作用下在石蜡基质中排列，这导致MWCNTs沿磁场方向拉伸。由于MWCNTs的各向异性介电常数，磁取向大大增加了Co–C / MWCNTs复合材料的介电损耗。得益于导电网络，磁性增强的介电损耗以及磁性和介电组分之间的协同效应，磁性取向的Co–C / MWCNTs复合材料表现出极强的EMW吸收，在低填充量的情况下最小反射损耗（RL）为−48.9 dB为15重量％。复合材料的特定RL值（RL /填料填充量）优于以前的MOF衍生的复合材料吸收剂。可以预期，所提出的策略可以扩展到制造其他轻质和高性能的EMW吸收材料。复合材料的特定RL值（RL /填料填充量）优于以前的MOF衍生的复合材料吸收剂。可以预期，所提出的策略可以扩展到制造其他轻质和高性能的EMW吸收材料。复合材料的特定RL值（RL /填料填充量）优于以前的MOF衍生的复合材料吸收剂。可以预期，所提出的策略可以扩展到制造其他轻质和高性能的EMW吸收材料。
更新日期：2017-08-29
中文翻译：
MWCNT互连的沸石咪唑酸酯骨架衍生的磁性取向的Co-C / MWCNTs复合材料，用于轻型高效电波吸收体
开发轻质高效的电磁波（EMW）吸收材料至关重要，但对于抗电磁辐射和干扰而言却具有挑战性。在本文中，我们使用多壁碳纳米管（MWCNT）作为Co基沸石咪唑酸酯骨架（ZIFs）生长的模板，并通过后热解获得了Co–C / MWCNTs复合材料。MWCNT相互连接ZIF衍生的Co-C多孔颗粒，为电子跳跃和迁移构建了导电网络。此外，Co-C / MWCNTs复合材料在外部磁场作用下在石蜡基质中排列，这导致MWCNTs沿磁场方向拉伸。由于MWCNTs的各向异性介电常数，磁取向大大增加了Co–C / MWCNTs复合材料的介电损耗。得益于导电网络，磁性增强的介电损耗以及磁性和介电组分之间的协同效应，磁性取向的Co–C / MWCNTs复合材料表现出极强的EMW吸收，在低填充量的情况下最小反射损耗（RL）为−48.9 dB为15重量％。复合材料的特定RL值（RL /填料填充量）优于以前的MOF衍生的复合材料吸收剂。可以预期，所提出的策略可以扩展到制造其他轻质和高性能的EMW吸收材料。复合材料的特定RL值（RL /填料填充量）优于以前的MOF衍生的复合材料吸收剂。可以预期，所提出的策略可以扩展到制造其他轻质和高性能的EMW吸收材料。复合材料的特定RL值（RL /填料填充量）优于以前的MOF衍生的复合材料吸收剂。可以预期，所提出的策略可以扩展到制造其他轻质和高性能的EMW吸收材料。
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