高性能電磁干擾(EMI)膜具有高EMI屏蔽效率、低厚度、高機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，在電子產(chǎn)品的電磁(EM)防護(hù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。這里，通過(guò)簡(jiǎn)單的真空輔助過(guò)濾方法，開發(fā)了多功能和可持續(xù)的耐磨電磁屏蔽MXene/纖維素納米晶體(CNC)復(fù)合膜。一維(1D)超細(xì)CNC作為界面連接增強(qiáng)劑，在CNC和MXene納米片之間形成致密的“砂漿磚”結(jié)構(gòu)，在保持薄膜電磁屏蔽能力的同時(shí)提高了機(jī)械性能。所得薄膜顯示出比純MXene薄膜(12 MPa)更好的拉伸強(qiáng)度(83 MPa)。更重要的是，MXene/CNC薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的EMI屏蔽，在7微米的極低厚度下EMI SE接近30 dB，在61 μm的厚度下為64.5 dB。此外，薄膜具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性，可快速加熱至76 ?C并長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定。該研究為多功能柔性電磁屏蔽材料的設(shè)計(jì)提供了一種有前途的策略。
圖 1. (a)單層MXene納米片和MXene/CNC復(fù)合膜的制備工藝圖。(b1-b3) MC25、(c1-c3) MC50、(d1-d3) MC75和(e1-e3) MC100薄膜的SEM圖像。
圖 2. (a)ti 3 ALC 2和MXene的XRD圖，(b1)所有MC膜的全角度和(b2)小角度XRD圖，(c)MXene和MC的FT-IR曲線，和(d)MXene和MC的拉曼光譜。
圖3. MXene的(a)全光譜、(b) C 1 s、(c) Ti 2p和(d) O 1 s的XPS光譜以及MC的(e)全光譜、(f) C 1 s、(g) Ti 2p和(h) O 1 s的XPS光譜。
圖 4. (a-c)MC膜的機(jī)械性能的證明。(d)樣品的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，(e-I)MXene、MC25、MC50、MC75和MC100樣品的電導(dǎo)率圖像，顯示有LED電路，以及(j)MXene和MC膜的表面電阻。
圖 5. (a) EMI SE，(b) SET、SEA、SER及其變化曲線，(c) R、T、A功率系數(shù)，(d)特斯拉線圈和LED燈泡之間不同厚度的MXene/CNC復(fù)合膜的EMI SE，(e)沒(méi)有任何樣品插入(f1) MXene，(f2) MC25，(f3) MC50，(f4) MC75和(f5) MC100膜的EMI屏蔽應(yīng)用的照片，以及(g)復(fù)合膜的EM屏蔽機(jī)理。
圖 6. (a) MC25、(b) MC50、(c) MC75和(d) MC100在紅外燈照射下的紅外照片和(e)相應(yīng)的溫度曲線。(f)在燈的100次和300次開/關(guān)循環(huán)后MC50復(fù)合膜的溫度曲線；(g)MC復(fù)合膜的平衡溫度。
相關(guān)科研成果由南京航空航天大學(xué)Shujuan Tan等人于2024年發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds（https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176149）上。原文：A flexible and strong mechanical MXene/CNC electromagnetic shielding film with powerful light-to-heat conversion properties
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176149
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
