一、文章概述

二維材料，特別是新興的MXene，在能量轉(zhuǎn)換/存儲和電磁屏蔽/吸收等領(lǐng)域引起了廣泛的興趣。然而，MXene固有不可避免的聚集和無磁損失極大地限制了其電磁吸收的應(yīng)用。磁性器件的引入和良好的結(jié)構(gòu)工程是提高微波吸收(MA)性能的替代方法。在此，作者報道了一種組裝雙層MXene@Ni微球的球形化策略，其中通常的層狀MXene被重塑成三維微球，為Ni納米尖刺的定向生長提供了襯底。雖然這種結(jié)構(gòu)特性提供了大量可接近的活性表面，有效地促進(jìn)了介電損耗能力，但磁性鎳納米尖刺的引入使額外的磁損耗能力成為可能。由于這些優(yōu)點(diǎn)，合成的3DMXene@Ni微球的MA性能更優(yōu)越，在超薄厚度(～1.5mm)時，最小反射損耗值為?59.6dB，有效吸收帶寬為4.48GHz。此外，電子全息研究結(jié)果表明，高密度各向異性磁性對提高M(jìn)A性能起著重要作用，這為mxene基材料作為高效微波吸收器的設(shè)計(jì)提供了思路。

二、圖文導(dǎo)讀

圖1.三維PMMA@MXene@Ni的形成示意圖。

圖2.(a、b)PMMA@MXene；（c?f）3DPMMA@MXene@Ni；和(g、h）2DMXene/Ni樣品的掃描電鏡圖像。

圖3.(a，b)少層Ti3C2TxMXene；(c，d)PMMA@MXene；(e?g)3DPMMA@MXene@Ni；和(i?m)2DMXene/Ni樣品的TEM和HRTEM圖像。(h)3DPMMA@MXene@Ni樣品的STEM圖像及相關(guān)元素映射。

圖4.(a)MXene/MXene界面示意圖。(b、c)MXene的離軸電子全息圖及相應(yīng)的電荷密度圖像。(d)沿白色虛線箭頭獲得的電荷密度曲線。(e，i)PMMA@MXene@Ni微球內(nèi)的MXene/Ni界面和Ni/Ni界面示意圖。（f、j）對應(yīng)的離軸電子全息圖。(g，k)在MXene/Ni界面和Ni/Ni界面上的極化電荷密度分布。(h，l)g和k中白線標(biāo)記區(qū)域的電荷密度分布。

三、全文總結(jié)

綜上所述，一種引入均勻磁性成分并抑制MXene固有自重壓的優(yōu)化策略是構(gòu)建一個三維PMMA@MXene@Ni微球，該微球由內(nèi)部MXene薄片和外部Ni納米尖刺組成。合成材料具有優(yōu)異的MA性能，在15.76GHz時的最小RL值為?59.6dB，超薄厚度僅為1.5mm，EAB為4.48GHz。高密度鎳納米尖刺的引入不僅提高了合成材料的磁損耗能力，而且還導(dǎo)致了電磁非均勻界面的產(chǎn)生，顯著提高了MA的性能。此外，鎳納米尖刺的強(qiáng)磁各向異性特性保證了大量的磁耦合，進(jìn)一步促進(jìn)了磁損耗能力的增強(qiáng)。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)了優(yōu)良的MA性能無疑是由于PMMA@MXene@Ni微球的結(jié)構(gòu)特征的顯著優(yōu)勢。因此，這篇文章所研究的方向，為MXene提供了一個有趣的結(jié)構(gòu)工程概念和磁性改性方法，并促進(jìn)了MXene基MA材料的進(jìn)一步發(fā)展。

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