山东大学《Carbon》：通过LaFeO3团簇修饰增强氮掺杂石墨烯气凝胶的电磁波吸收

成果简介

如今，仅靠具有强大吸收能力的电磁波（EMW）吸收材料不足以满足日益严重的EMW污染问题。本文，山东大学Lili Wu等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Enhanced electromagnetic wave absorption of nitrogen-doped reduced graphene oxide aerogels with LaFeO3 cluster modifications”的论文，研究首次通过简单的水热方法设计并合成了LaFeO3修饰的氮（N）掺杂还原氧化石墨烯气凝胶（LFO/N-rGO）新型复合材料。

当LaFeO3（LFO）纳米颗粒：氧化石墨烯（GO）：尿素的质量比为1:5:7.5时，LFO/N-rGO在实现宽带吸收的同时具有较强的电磁波吸收能力。在9.2GHz时，获得了-64.5dB的强反射损耗（RL）。此外，厚度为2.83 mm的最大有效吸收带宽最高可达6.72 GHz。EMW吸收机理分析表明，优异的微波吸收能力主要归功于增强的多重反射和多散射、增强的界面极化过程、适当的传导损耗和优化的阻抗匹配特性。本文提出了一种提高N掺杂还原氧化石墨烯基复合材料微波吸收能力的新方法，为设计具有宽有效吸收带宽和强吸收能力的EMW吸收材料提供了一种新的策略。

图文导读

图1.LFO/N-rGO的合成流程图

图2、样品的结构研究

图3、形貌图示

图4.样品LNrGO-2的XPS光谱

图5.（a至e）不同厚度LNrGO-2的RL-频率关系图;（f） 将样品/石蜡压入EMW吸收器的过程。

图6.LFO/N-rGO的EMW吸收机理

小结

综上所述，LFO/N-rGO复合材料首次成功获得，其中创建了3D多孔结构，并且LFO纳米颗粒牢固地附着在N-rGO表面。研究设计了在微波吸收领域具有应用前景的新型金属氧化物装饰/N-rGO气凝胶复合材料。它提供了一种构建新型、轻量级和高效基于rGO/N-rGO的微波吸收器的新方法。

文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118071