山东大学考研分数线，山东大学考研分数线2023
成果简介
生物质壳聚糖衍生的多孔碳基材料具有重量轻、本征电导率可调、环保等优点，在电磁兼容领域受到越来越多的关注。然而，探索一种简便的制备方法，实现合理的结构设计和电磁耦合以提高电磁吸收性能，仍然具有挑战性。本文，山东大学刘久荣 教授，王凤龙 教授等在《Carbon》期刊发表名为“Facile fabrication of biomass chitosan-derived magnetic carbon aerogels as multifunctional and high-efficiency electromagnetic wave absorption materials”的论文，研究通过定向冷冻-干燥和碳化工艺制备了一种独特的蜂窝状多孔钴/碳气凝胶，并在碳骨架上原位生长出丰富且分布均匀的钴颗粒。
该气凝胶具有出色的电磁波吸收性能，在低填充率（10%）条件下，吸收强度为-75.8dB，比反射损耗为-256.9dB mm-1，有效吸收带宽为 8.53GHz。此外，气凝胶还具有卓越的雷达隐身和隔热性能。这种环保、易制造、高性能的钴/碳气凝胶在电磁兼容与保护、热管理和各种电子设备方面具有广阔的应用前景。
图文导读
图1：(a) 制备过程示意图；(b) 钴含量为22.8 wt%的Co-CA的数码照片；(c) 丁达尔效应；(d) Zeta 电位；(e) X 射线衍射图；(f) CsA 和 Co-CsA 的傅立叶变换红外光谱；(g) 钴含量为 22. 8 wt%的 Co-CA 的扫描电镜图像，插图垂直于冰晶；(h) 含 22.8 wt%钴的 Co-CA 的能量色散光谱元素图；(i) 含 22.8 wt%钴的 Co-CA 的高分辨率 TEM 图像。
图2：（a）CsA 和 Co-CsA 的 TGA 曲线；钴含量为 22.8 wt%的 Co-CA 的 XPS 图样：调查光谱（b）、N 1s 光谱（c）、C 1s 光谱（d）；（e）不同钴含量的 Co-CA 的拉曼光谱；（f）不同钴含量的 Co-CA 的磁滞回线。(该图的彩色版可在线查看）。
图3. 钴含量为（a）0 wt%、（b）22.8 wt%、（c）32.6 wt%时 Co-CA 的三维反射损耗；（d）0 wt%、（e）22.8 wt%、（f）32.6 wt% 时 RCS 模拟的三维远场响应；（g）不同厚度下的 RLtf 值和 EAB；（h）与其他碳基吸收体的电磁波吸收性能比较。
图4. 不同钴含量的 Co-CA 的电磁参数：（a）介电常数的实部，（b）介电常数的虚部，（c）Cole-Cole 图，（d）磁导率，（e）C0 曲线，（f）衰减系数。(g) Co-CA 的电磁波吸收机制示意图。
图5：（a）表面温度随加热时间的变化曲线；（b）钴含量为22.8wt%的Co-CA的红外数码照片。
小结
综上所述，本文通过定向冷冻-干燥和碳化工艺，制造出了一种独特的蜂窝状多孔钴/碳气凝胶。在碳骨架上原位生长了大量均匀分布的钴颗粒。由于磁性钴的引入改善了碳的阻抗匹配，气凝胶实现了令人印象深刻的 EWA 性能：在 2.95 毫米处的吸收强度为 -75.8分贝，在低填充物含量（10%）时的比反射损耗为 -256.9 分贝 mm-1，在 3.06 毫米处的有效吸收带宽为 8.53 千兆赫。此外，气凝胶的模拟 RCS 远场响应表明它具有一流的雷达隐身性能。此外，气凝胶优异的隔热性能使其成为高附加值材料。这种环保、易制造、高性能的钴/碳气凝胶在电磁兼容与保护、热管理和各种电子设备方面具有广阔的应用前景。
文献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118528
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