我校研究生在MOF衍生碳材料结构设计及改善其电磁性能取得新进展

近日，我校材料科学与工程学院刘银教授团队基于金属有机框架物(MOFs)结构设计在电磁波吸收领域取得进展，研究成果相继在Journal of Alloys and Compounds(一区TOP，IF=6.37)和ACS Applied Nano Materials(二区，IF=6.14)国际期刊报道。

金属有机框架物具有化学结构可调，比表面积大，形态多样和化学稳定性好等优点，其衍生的多孔碳纳米复合材料也成为电磁波吸收领域的理想候选材料。研究团队通过刻蚀和包覆等方法调节MOF衍生碳材料的微观形貌结构开展研究工作。

论文通过Ce³⁺离子刻蚀，得到中空十二面体结构的Ce-Co/C复合材料。刻蚀有效增加了材料的比表面积，同时提高吸收体的阻抗匹配，使入射波更多的进入材料内部，从而增强电磁波吸收性能。刻蚀产生的多孔中空结构有利于电磁波的多重反射和散射，增强了材料内部电磁波的衰减，并且可以有效降低材料密度，使其更“轻”。最小反射损耗达-64.67dB，有效吸收带宽为3.76 GHz。相关研究成果以“Rhombic dodecahedron Ce-Co/C composites with porous hollow structure for efficient electromagnetic wave absorption”为题发表在Journal of Alloys and Compounds (DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.165866)。

通过原位聚合在MOF衍生碳表面包覆导电聚苯胺，并调控聚苯胺生长与覆盖程度。Co/C@PANI复合材料中的缺陷与官能团引发界面极化和偶极极化，增强了复合材料的介电损耗。棒状结构的聚苯胺也改善了吸收体的阻抗匹配，提高电磁波吸收性能。最小反射损耗达到-67.67 dB，有效吸收带宽为5.02 GHz。相关研究成果以“Polyaniline-Coated ZIF-67-Derived Co/C Nanostructures for Efficient Electromagnetic Wave Absorption”为题发表在ACS Applied Nano Materials (DOI: 10.1021/acsanm.3c01007)。

该工作为2020级硕士生咸贵阳开展完成，刘银教授为上述论文的通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165866

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c01007