ZIF-67/ZnO衍生的多组分多孔碳的制备及其吸波性能的研究文献综述

 2023-04-24 18:44:16

文献综述

文 献 综 述1 前言近年来,伴随着科学技术的迅猛发展,人类已经步入电子信息时代,如今各式各样的电子设备充斥着我们的生活,电子设备在给我们生活带来便利的同时,其所产生的电磁波辐射也在深深的影响着我们。

电磁波辐射会导致人体机能的下降,从而使患疾病的概率增加[1]。

电磁波污染是我们亟待解决的问题,其中吸波材料作为解决电磁波辐射的有力手段被广泛的研究,理想的吸波材料应该具有强、宽、轻、薄的特点:即吸收强、频带宽、质量轻和厚度薄[2-5]。

传统的微波吸波材料有铁氧体等,铁氧体是研究最早和使用最广的一种吸波材料,具有高磁导率、高电阻率和较好的阻抗匹配性能,还具有吸收损耗强、抗腐蚀、成本低等优势,但铁氧体也存在吸收频带窄、密度大和热稳定性差等缺点,目前对铁氧体吸波材料的研究集中在通过金属离子取代、微观结构设计及与碳材料、高分子材料、MXene 复合[6-7]等来提高铁氧体吸波材料的综合性能。

在实际应用中,诸如铁氧体一类的材料往往由于密度大和质量重很少得到应用,所以发展轻质高效的吸波材料很有必要。

碳基吸波材料因其优异的电磁波衰减能力、特殊的微观结构和较低的密度被越来越多地应用, 但其往往不具备有序规整的结构;且由于碳材料与空气之间的阻抗失配可能会使入射电磁波在吸波材料表面被反射或散射, 组分单一也造成有限的损耗机制, 影响其吸波效果。

而金属-有机骨架(MOFs)结构规整有序且多孔, 可以改善阻抗匹配, 多孔的结构便于电磁波的多次散射和多次反射过程[8] 。

但MOFs本身稳定性普遍较差, 高温条件下其结构可能会存在一定程度坍塌进而影响吸波性能, 故可选用热稳定性较高、键长较长、孔笼较大的MOFs材料作为前驱体, 热解后可得到结构较规整的多孔碳(NPC)及其复合材料。

ZnO纳米结构[9]可以用作微波吸收材料,这是由于其轻质和半导体性质,以及易于实现大规模合成。

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