海南大学考研(海南大学考研专业)

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成果简介

为了延长在复杂环境下电子设备的使用寿命，保护人体健康免受电磁污染，构建具有疏水性和电热性能的轻质微波吸收材料（MAM）迫在眉睫。本文，海南大学王桂振研究员在《Carbon》期刊发表名为“Nanowires/nanohelices hybrid carbon aerogels as the lightweight and hydrophobic microwave absorbers with excellent electrothermal properties”的论文，研究通过在细菌纤维素（BC）基质中生长和碳化纳米螺旋，创造性地制备了纳米线/纳米螺旋杂化碳（CNWs/CNHs）气凝胶，形成了相互交织和相互连接的导电网络。

此外，还系统研究了新型CNWs/CNHs气凝胶的详细结构和微波吸收机理。由于电磁交叉极化，这种新型结构由于电磁交叉极化而促进了多重弛豫和界面极化，从而显著改善了微波吸收强度，拓宽了有效吸收带宽（EAB）。最佳的CNWs/CNHs气凝胶在填充物含量为5wt%时，可以在13.76GHz的频率下显示出优异的微波吸收强度-56.90dB，并且在厚度仅为2.00mm时，其最大EAB扩展到6.32GHz。同时，CNWs/CNHs气凝胶还具有卓越的自清洁功能和良好的电热转换性能。因此，CNWs/CNHs气凝胶可以作为具有优良电热性能的轻质疏水MAMs，满足复杂低温环境下的实际应用。

图文导读

图 1.（a） CNWS/CNHs气凝胶的制造示意图，

（b-c）BC水凝胶和BC气凝胶的物理外观。

（d） BC气凝胶的SEM图像。

（e） CNW/CNHs-2在花瓣上的照片。

（f-i） CNW/CNHs-1、 CNWS/CNHs-2、 CNWS/CNHs-3和CNWS/CNHs-4的SEM图像。

（j-l） CNWS/CNHs-1、 CNWS/CNHs-2、 CNWS/CNHs-3和 CNWS/CNHs-4的TEM图像。

图2.（a-b） CNWs/CNHs-1、CNWs/CNHs-2、CNWs/CNHs-3和CNWS/CNHs-4的XRD图谱、拉曼光谱。（c-f） CNWS/CNHs-1、 CNWS/CNHs-3和 CNWS/CNHs-4中的XPS电子。（h） N2吸附-解吸等温线和孔径分布，（i）CNWs/CNHs气凝胶的比表面积和孔体积。