在復(fù)雜的工作場(chǎng)景中，高性能電磁干擾（EMI）屏蔽材料對(duì)于消除第五代通信中的電磁污染極具吸引力。這里，通過真空輔助過濾工藝，制備了一種夾層結(jié)構(gòu)的雜化膜(12 μm)，由多壁碳納米管和銀納米線組成。在超寬帶(4-40 GHz)范圍內(nèi)，電磁干擾屏蔽效能（EMI SE）高于45 dB，在10 GHz時(shí)甚至高達(dá)72 dB。如此出色的EMI SE可歸因于銀納米線/多壁碳納米管交替結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中具有高導(dǎo)電性的銀納米線會(huì)產(chǎn)生歐姆損耗，而具有豐富缺陷的多壁碳納米管會(huì)誘導(dǎo)極化損耗。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)改善了多壁碳納米管頂層的阻抗匹配，并增強(qiáng)了多壁碳納米管層和銀納米線層之間的多重反射吸收。此外，DFT計(jì)算驗(yàn)證了Ag/C微界面的存在導(dǎo)致電荷分布不均勻，從而導(dǎo)致偶極極化。在實(shí)際應(yīng)用中，該薄膜在復(fù)雜的環(huán)境(熱、冷和彎曲)下仍然保持優(yōu)異的電磁干擾屏蔽性能和散熱性能。這項(xiàng)工作為超寬帶電磁干擾屏蔽材料的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。
Figure 1. (a)Ag/C薄膜的制備示意圖。(b) CNTs溶液, Ag NWs,和Ag/C懸浮液的ζ電位。(c-d) Ag NWs的SEM圖像。(f) Ag NWs和 (h) MWCNTs的(e)TEM圖像和HR-TEM圖像。(g) Ag NWs的SAED圖。
Figure 2. (a) Ag NWs薄膜，(b) MWCNTs薄膜，(c) Ag/C-PM薄膜，和(d) Ag/C-7L薄膜的SEM圖像。(e) Ag/C-7L薄膜的平面截面SEM圖像。(f)高分辨率的SEM圖像和(g-i)對(duì)應(yīng)的元素分布圖。
Figure 3．(a)所有樣品的XRD光譜和(b)多壁碳納米管的拉曼光譜。(c)薄膜的XPS光譜。(d) 高分辨率的Ag 3d XPS光譜。
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Figure 4.（a）X波段內(nèi)復(fù)合材料的SE
T比較。（b）復(fù)合材料的SET, SEA, 和 SER。所有薄膜材料的(c)吸收系數(shù)(A)和(d)透射系數(shù)(T)。Ag/C-7L薄膜在不同波段內(nèi)的EMI SE評(píng)估。
該研究工作由中科院煤化學(xué)研究所 Dong Jiang和Cheng-Meng Chen課題組于2021年發(fā)表在Journal of Materias Chemistry A期刊上。原文：Electromagnetic Interference Shielding Material for Super-broadband: Ultrathin, Sandwich Structure Multi-Walled Carbon Nanotube/Silver Nanowire Film。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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