新型無線電技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用不可避免地會(huì)導(dǎo)致電磁污染。基于一維聚合物的復(fù)合膜結(jié)構(gòu)已被證明是獲得高性能微波吸收器的有效策略。在此，作者報(bào)道了一種一維 N 摻雜碳納米纖維材料，該材料通過電紡絲將中空的 Co3SnC0.7 納米立方體封裝在纖維內(nèi)腔中。納米粒子之間形成的空間電荷堆積可以通過縱向纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行疏導(dǎo)。纖維的介電常數(shù)與碳化溫度高度相關(guān)，Co3SnC0.7 和碳網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同效應(yīng)可實(shí)現(xiàn)很好的阻抗匹配。在 800 ℃ 時(shí)，項(xiàng)鏈狀 Co3SnC0.7/CNF 在 5%的低負(fù)載條件下，在 2.3 mm 處實(shí)現(xiàn)了 51.2 dB 的出色 RL 值，在匹配厚度為 2.5 mm 時(shí)，有效吸收帶寬為 7.44 GHz。光纖和光纖內(nèi)部之間的多重電磁波（EMW）反射和界面極化對(duì)衰減 EMW 起了重要作用。這些調(diào)節(jié)電磁性能的策略可擴(kuò)展到其他電磁功能材料，從而促進(jìn)新興吸波材料的發(fā)展。
Fig 1. Co3SnC0.7/CNF 的合成示意圖（a）；溫度和含量對(duì)缺陷濃度和樣品成分的影響（b）。
Fig 2. PANF、CoSnO3/PANF、CNF 和 Co3SnC0.7/CNF-800 的 XRD 圖（a）；CNF（樣品 1）、Co3SnC0.7/CNF-700（樣品 2）、Co3SnC0.7/CNF-800（樣品 3）和 Co3SnC0.7/CNF-900（樣品 4）（b，c）；CoSnO3/PANF 的數(shù)字圖像（d）；CoSnO3/PANF（e）、Co3SnC0.7/CNF-800（f）的 SEM 圖像；TEM：Co3SnC0.7/CNF-800 的低清晰度（g）和高清晰度（h）；樣品 Co3SnC0.7/CNF-800 的 XPS 光譜；全光譜（j）；精細(xì)光譜：C 1s (k)、Co 2p (l)、Sn 3d (m)。
Fig 3. 一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)Co?SnC?.?/CNF納米纖維系列材料的SEM圖: a) CoSnO?/PANF，b) CoSnO?/PANF預(yù)氧化，c) Co?SnC?.?/CNF-700，d) Co?SnC?.?/CNF-900，e) Co?SnC?.?/CNF-800，f) Co?SnC?.?/CNF-800的元素映射。
Fig 4. 介電常數(shù)的實(shí)部（a）和虛部（b）；tand
E 曲線（c）；磁導(dǎo)率的實(shí)部（d）和虛部（e）；tand
M 曲線（f）；Co3SnC0.7/CNF-800 的 Cole-Cole 曲線（g）和 CoSnO3/PAN、Co3SnC0.7/CNF-700、Co3SnC0.7/ CNF-800 和 Co3SnC0.7/CNF-900 的 C0 曲線（h）。
Fig 5. 在2-18 GHz頻率下的3維反射損耗圖及2維帶寬圖：(a1，a2) CoSnO?/PANF, (b1，b2) Co?SnC?.?/CNF-700, (c1，c2) Co?SnC?.?/CNF-800, (d1，d2) Co?SnC?.?/CNF-900。
Fig 6. Co3SnC0.7/CNF-800 的反射損耗（a）和帶寬（b）的三維圖；Co3SnC0.7/CNF-700、Co3SnC0.7/CNF-800、Co3SnC0.7/CNF-900 的三維有效帶寬（c），以及所有樣品在 2.3 毫米處的反射損耗（d）；五個(gè)樣品的有效帶寬與匹配厚度的關(guān)系（e），五個(gè)樣品的反射損耗與匹配厚度的關(guān)系（f）。
Fig 7. 在波長(zhǎng)為 λ/4 時(shí)，Co3SnC0.7/CNF-700（a）、Co3SnC0.7/CNF800（b）、Co3SnC0.7/CNF-900 (c)；CoSnO3/PANF (d)、CNF (e)、Co3SnC0.7/CNF-700 (f)、Co3SnC0.7/CNF-800 (g)、Co3SnC0.7/CNF-900 (h) 的阻抗匹配 |Zin/Z0|；五個(gè)樣品的衰減常數(shù) (i)。
Fig 8. CoSnO3 摻雜量與最終產(chǎn)品相變的關(guān)系（a）；S100、S300、S400 和 S500 的 XRD（b）和拉曼光譜（c）；S100（d）、S300（e）、S400（f）和 S500（g）的掃描電鏡圖像。
Fig 9. The curves of dielectric parameter (a, b) for S100, S300, S400, S500; the 3D reflection loss of S100 (c), S300 (d), S400 (e), S500 (f)。
相關(guān)研究工作由青島大學(xué)Guanglei Wu和Zirui Jia課題組于2023年共同發(fā)表在《Nano-Micro Letters》期刊上，Multicomponent nanoparticles synergistic one-dimensional nanofibers as heterostructure absorbers for tunable and efficient microwave absorption，原文鏈接：
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00986-3
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
