MXene的電磁波屏蔽氣凝膠優(yōu)異的疏水性和可逆性是至關(guān)重要的，但也具有挑戰(zhàn)性。從經(jīng)濟和環(huán)境的角度來看，迫切需要設(shè)計一種實用的方法來制備這種由MXene和生物質(zhì)衍生的氣凝膠。在此，甲基三甲氧基硅烷(MTMS)處理的細菌纖維素(BC)和Ti3C2TX MXene懸浮液被單向冷凍干燥，以制備硅烷化BC/MXene氣凝膠。含有84 wt% MXene的雜化氣凝膠兼具優(yōu)良的疏水性(水接觸角為128°)、高彈性(100次循環(huán)壓縮后剩余高度為87.5%)和132 S/m的高導(dǎo)電性。硅烷化處理可提高電磁干擾(EMI)屏蔽效率(SE)約25%。氣凝膠的電磁屏蔽效能(SE)達到66943.8 dB•cm
2•g
−1，明顯優(yōu)于其他屏蔽材料。增加硅烷化BC (S@BC)含量可顯著增強氣凝膠的疏水性、彈性和抗壓強度。當S@BC的載荷達到50%時，氣凝膠具有良好的力學(xué)性能和高彈性，表現(xiàn)出超疏水特性，同時對電磁波有99.6%的屏蔽(23 dB)。硅烷化處理也豐富了氣凝膠應(yīng)用的多樣性，如自清潔、對有機溶劑和油類有很強的吸附能力，高效的隔熱性能敏感的應(yīng)變-電信號響應(yīng)。
圖1 S@BC-MX氣凝膠的制備路線及具體特性。
圖2. Ti
3C
2T
x MXene納米片、S@BC納米纖維和S@BC-MX50%氣凝膠的結(jié)構(gòu)和形態(tài)表征。
圖3 混合氣凝膠的壓縮特性。
圖4. S@BC-MX50%氣凝膠的表面潤濕性和熱性能。
圖5 應(yīng)變電信號響應(yīng)與電磁干擾屏蔽性能。
相關(guān)科研成果由北京納米能源與納米系統(tǒng)研究所Ya Yang等人于2022年發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A (DOI: 10.1039/D2TA06621A)上。原文：Multifunctional, Superhydrophobic and Highly Elastic MXene/Bacterial Cellulose Hybrid Aerogels Enabled via Silylation。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
