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西南交通大学孟凡彬和海南大学王桂振课题组--石墨烯上生长NiAl层状双金属氢氧化物用于防腐微波吸收
作者:  文章来源:   发布时间:2021年04月08日 21:06  阅读次数:

未来满足更复杂的现代服务环境的要求,特别是腐蚀性环境,开发具有特殊性质的高性能微波吸收器是必要的。这里,通过原子层沉积辅助原位生长,合成了一种3D NiAl层状双金属氢氧化物/石墨烯(NiAl-LD /G)复合材料,将其作为一种防腐蚀的微波吸收剂。复合材料中NiAl-LDH的含量经过优化,以实现阻抗匹配。此外,基于界面极化损耗,传导损耗和3D多孔三明治状结构三者之间的协同效应,NiAl-LDH/G表现出优异的微波吸收性能,反射损失最小为−41.5 dB,在环氧树脂中载量仅为7 wt%时,有效吸收带宽最大为4.4 GHz。值得注意的是, NiAl-LDH的封装效应可以抑制电偶腐蚀。由于石墨烯的不渗透性及NiAl-LDH对氯离子的捕获能力,具有环氧涂层的NiAl-LDH/G微波吸收器显示出长期的耐腐蚀性能。

Figure 1. a)NiAl-LDH/G制备过程的示意图。b-g)NiAl-LDH/G及其它对照样品的TEM图。100 NiAl-LDH/G样品中NiAl-LDH纳米薄片的h,i)TEM图和j)HRTEM图。k)C,O,Al和Ni的元素映射。

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Figure 2. a)NiAl-LDH/G样品的XRD图谱。b)NiAl-LDH-NO3-的晶体结构。c)NiAl-LDH/G样品的FTIR分析。d-f)XPS图谱。g)TG曲线。h)NiAl-LD/G样品的BET表面积,和i)孔径分布。

Figure 3. 不同样品分别在a)1.4 mm和b)1.6 mm厚度下的RL值。NiAl-LDH/G样品在厚度为1.4-2.2mm范围内,c)最低RL和)最大EAB值。e)最小微波RL和f)最大EAB值与先前报道的其他石墨烯基吸收器相比较。

Figure 4. a)实际介电常数(�'),b)虚数介电常数(�''),和c)介电损耗正切(tan �e)的频率依赖性。d)NiAl-LDH/G样品的科尔-科尔曲线。e)NiAl-LDH/G吸收剂中介电损耗机理的示意图。

该研究工作由西南交通大学Fanbin Meng和海南大学Guizhen Wang课题组于2021年发表在Advanced Science期刊上。原文:Growth of NiAl-Layered Double Hydroxide on Graphene toward Excellent Anticorrosive Microwave Absorption Application。

孟凡彬,博士,副教授,硕士生导师,西南交通大学雏鹰学者。2014年于电子科技大学材料科学与工程专业获得工学博士学位。期间,于2012年-2013年获得电子科大学优秀博士生出国培养计划在美国Case Western Reserve University访问交流,师从高分子界著名教授Prof.Dr. Hatsuo Ishida以及纳米材料领域著名教授Prof.Dr. Liming Dai。2015年进入西南交通大学材料科学与工程学院工作。任职材料科学与工程学院高分子系系主任、高分子党支部书记。

主要从事电磁防护材料设计、制备及电磁学相关机理研究。近年来,发表SCI论文50余篇(引用2018次,H指数26),其中第一和通讯作者发表38篇(一区TOP 25篇)。申请发明专利17项,主持及主研国家自然科学基金、中车集团项目、四川省科技支撑计划(重大项目)、四川省国际合作交流项目、成飞集团项目等在内的纵横向项目;应邀在国际及国内大型学术会议做邀请报告及口头报告20余 次。

SCI期刊Nanotechnology Reviews编委、EI《材料工程》与《航天材料学报》两刊青年编委、International Journal of Nanoparticles & Nanotechnology编委、SCIREA Journal of Materials编委;中国材料研究学会超材料分会青年理事、全国材料器件网理事、中国复合材料学会高级会员及导热专委会委员、美国化学会会员,中国化学会会员、四川石墨烯产业技术创新联盟理事、四川省纳米协会理事等 。

王桂振,男,研究生学历,博士学位,入选海南省青年南海名家,海南省拔尖人才,国家自然科学基金函评专家。

邮箱:wangguizhen@hainanu.edu.cn; wangguizhen0@hotmail.com

2014年博士毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所材料学专业,主要从事《仪器分析》、《材料分析及表征方法》等专业课程的教学工作。以第一或通讯作者在ACS Nano、Nature Communications、Nano Research、Journal of Materials Chemistry A、Chemical Communications、Chemical Engineering Journal等公开发表SCI收录论文30余篇,总引用次数超过1500次。担任Chemistry of Materials、Small、Journal of Materials ChemistryA、Journal of Materials Chemistry C、Chemical Engineering Journal等多个国际著名学术刊物审稿人。先后主持国家自然科学基金、省部级基金等各级科研项目多项,参与多项国家、省部级课题。获海南省科技进步奖二等奖、三等奖、海南省高等学校优秀科研成果奖一等奖等多项省部级奖励。与中科院煤化所、浙江大学、复旦大学、山东大学等高等院校有良好合作关系。

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