隨著電磁波在國防、通訊導航和家電等行業的廣泛應用，電磁污染問題日益突出，因此高性能、低密度的復合吸波材料受到廣泛關注。本文采用靜電紡絲技術結合煅燒工藝制備了三維網絡結構的花狀1T/2H二硫化鉬納米片錨固在碳纖維上（1T/2H MoS2/CNFs），通過改變花狀MoS2的含量來調控其形貌和電磁波吸收性能。優化后的1T/2H MoS2/CNFs復合材料表現出優異的電磁波吸收性能，在2.5 mm處最小反射（RLmin）為−42.26 dB，有效吸收帶寬（EAB）為6.48 GHz。多種因素促成了這種優異的性能。首先，獨特設計的納米片和三維互聯網絡導致電磁波的多次反射和散射，從而促進了電磁波的衰減。第二，不同相的CNFs和MoS2的適當含量調節其阻抗匹配特性。第三，CNFs與MoS2之間存在大量異質界面，1T和2H MoS2相導致界面極化。此外，富含缺陷的1T/2H MoS2誘導缺陷極化，提高介電損耗。此外，通過雷達反射截面模擬證明了電磁波吸收性能。這項工作表明1T/2H MoS2 /CNFs是一種很有前途的電磁吸收材料，具有帶寬、吸收能力強、密度低、熱穩定性高的特點。
示意圖1. 3D 1T/2H MoS2/CNFs復合材料的合成示意圖。
圖 1. 3D 網狀 1T/2H MoS2/CNFs 的 XRD 圖案（a）、拉曼光譜（b、c）、N2 吸附-解吸曲線（d、e）和測量光譜的 1T/2H MoS2/CNFs-2 的 XPS 光譜（f）、Mo 3d（g）、S 2p（h）、C 1s（i）。
圖 2. 1T/2H MoS2/CNFs-1（a、d）、1T/2H MoS2/CNFs-2（b、e）、1T/2H MoS2/CNFs-3（c、f）的 SEM 圖像和 1T/2H MoS2/CNFs-2（g-k）的 TEM 圖像。
圖3. 1T/2H MoS2/CNFs復合材料的電磁參數：（a）ε′（b）ε′′，（c）tanδε隨頻率的變化曲線，（d-f）樣品的Cole-Cole半圓。
圖 4. 1T/2H MoS2/CNFs-1（a）、1T/2H MoS2/CNFs-2（b）和 1T/2H MoS2/CNFs-3（c）不同匹配厚度的反射損耗值和阻抗匹配值與頻率的二維圖和四分之一波長圖，以及 1T/2H MoS2/CNFs-1（d、g）、1T/2H MoS2/CNFs-2（e、h）和 1T/2H MoS2/CNFs-3（f、i）不同匹配厚度的有效吸收帶寬與最小反射損耗圖。
圖 5. 3D 表示（a、d、g）1T/2H MoS2/CNFs-1、（b、e、h）1T/2H MoS2/CNFs-2 和（c、f、i）1T/2H MoS2/CNFs-3 的反射損失值和計算出的 delta 值圖的 2D 投影圖；典型 MoS2 基質復合材料的電磁波吸收性能比較（j）。
圖6. 1T/2H MoS2/CNFs-1（a）、1T/2H MoS2/CNFs-2（b）、1T/2H MoS2/CNFs-3（c）、PEC（d）的CST模擬結果。1T/2H MoS2/CNFs和PECs的RCS曲線（e）、1T/2H MoS2/CNFs1-3的RCS減少值（f）。
圖7. 1T/2H MoS2/CNFs吸波材料的電磁波損耗機理。
相關科研成果由煙臺大學Xiaoyu Zhang，山東科技大學Nannan Wu等人于2024年發表在Journal of Colloid and Interface Science（https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.05.118）上。原文：Heterogeneous interfaces in 3D interconnected networks of flower-like 1T/2H Molybdenum disulfide nanosheets and carbon-fibers boosts superior EM wave absorption
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.05.118
轉自《石墨烯研究》公眾號
