近日,我校化学化工学院结构热力学与微纳化工团队在中空结构材料研制方面取得新进展,研究成果以“Controllable Construction of Hollow Ni/NiO@PPy Particles for Broadband and Highly Efficient Microwave Absorption”为题发表在国际顶级学术期刊Advanced Functional Materials上。该论文的第一作者为我校化学化工学院2022级硕士生彭雅宁,通讯作者为我校化学化工学院副教授孙倩,广西大学是唯一通讯单位。
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微波吸收材料是一类能够有效吸收微波能量并将其转化为其他形式能量(如热能)的功能材料,广泛应用于电磁防护以及通信设备抗干扰等领域。针对当前微波吸收材料面临的有效吸收带宽窄、填充含量高、密度大以及合成工艺复杂等诸多问题,我校结构热力学与微纳化工团队提出了一种可溶盐模板法结合原位聚合工艺制备中空Ni/NiO@PPy颗粒的策略,将复合颗粒填充于环氧树脂中,成功制得具有优异微波吸收性能的复合薄膜,其性能得益于多种损耗机制的协同作用。
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团队研究了不同Ni/NiO与Py质量比的复合膜的微波吸收性能,通过CST Studio Suite 2024软件对所制备的一系列Ni/NiO@PPy材料进行了雷达散射截面仿真,并进一步研究了在超低填充量下,Ni/NiO@PPy复合膜的微波吸收性能。
研究显示,在填充量为10 wt.%时,Ni/NiO@PPy复合膜的微波吸收性能可达-72.14 dB,吸收率可达99.99999%,CST仿真结果证实了该复合薄膜具有最大的雷达散射截面衰减性能。在填充量仅为2.5 wt.%的情况下,复合薄膜的微波吸收率仍可达99.90%,该研究为高效微波吸收材料的合成提供了一种新的策略,具有广阔的应用前景。
据悉,该研究得到了国家自然科学基金、广西科技基地与人才专项以及广西重大人才项目的资助。