日期：
来源：高分子科学前沿收集编辑：
随着第五代移动通信技术的快速发展和智能电子设备在人们日常生活中的日益普及，轻量化和小型化的电子设备在各个领域得到广泛应用。电子设备运行过程中会产生电磁波，不仅会影响电子设备的正常工作，还会对长期暴露在辐射下的人造成一些不良影响。因此，电磁污染被认为是环境污染和威胁生命健康的重要因素。MXene作为一种新型2D材料，具有高导电性、低密度和高比表面积的特点。最近的研究发现，致密的MXene膜会导致严重的阻抗失配，导致电磁波被反射到环境中造成二次污染。这些问题都极大程度限制了MXene材料的进一步应用与发展。
鉴于此，北京林业大学马明国教授团队报道了一种基于高导电材料MXene，高磁性材料MOFs和绿色生物质材料纳米纤维素的新型功能复合纸，双面结构CZMN纸由CNFs、MXene和MOFs组成。MOFs通过对前驱体进行高温热解而得到，MXene通过对MAX酸刻蚀后得到，两者分别与CNFs复合后再经两步真空抽滤即得双层CZMN纸。CZMN纸显示出优异的导电性（~29800 S·m-1）、良好的磁性（13 emu·g-1）和高EMI屏蔽效率（EMI SE），在8.2 GHz时最高达62.4 dB，具有吸收主导的电磁屏蔽（SEA/SET最高达75%）。双层CZMN纸具有独特的双面结构，顶层为致密的MXene层，底层为CNFs/MOFs层。当电磁波从双层CZMN纸的下部分入射时，会被磁性的MOFs纳米粒子以磁损耗的机理吸收。CNFs作为基质，使得电磁波传输距离更远，从而提升散射损耗。当剩余电磁波通过CZIF/CNFs层到达高导电性MXene层时，一部分电磁波由于阻抗失配立即反射回MOFs/CNFs侧。反射回MOFs/CNF层的电磁波再次被MOFs的磁损耗以及CNFs的散射损耗所消耗。双层结构的设计充分利用了MXene导电性、MOFs高磁性以及CNFs多孔结构的优点。电磁波在电磁双重损耗的作用下被多次反射散射，通过独特的“吸收-反射-再吸收”的电磁波传输路径，将MXene高反射的缺点转化为优点，显著增强了电磁波的损耗。双层CZMN纸展现出优异的以吸收为主导的电磁屏蔽性能，在电磁防护领域上具有出色的表现。相关工作以“Bilayer Metal-organic Frameworks/MXene/Nanocellulose Paper with Electromagnetic Double Loss for Absorption-dominated Electromagnetic Interference Shielding”为题发表在工程技术领域国际期刊Chemical Engineering Journal (DOI: 10.1016/j.cej.2023.142517)上。论文的第一作者为北京林业大学材料科学与技术学院博士研究生麦田，通讯作者为北京林业大学马明国教授。该研究工作得到了国家重点研发计划项目和北京林业大学杰出青年人才培养计划项目的资助。--纤维素推荐--
--测试服务--
--荐号--
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723012482声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！