Optimizing MOF‐Derived Electromagnetic Wave Absorbers through Gradient Pore Regulation for Pareto Improvement

材料科学 帕累托原理 帕累托最优 多目标优化 纳米技术 数学优化 数学
作者
Guang Liu,Panbin Zhu,Ji Teng,Runyi Xi,Xiaoguang Wang,Xinhua Wang,Mi Yan,Chen Wu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:11
标识
DOI:10.1002/adfm.202413048
摘要

Abstract Porous materials emerging as potential high‐efficiency electromagnetic (EM) wave absorbers confront a critical trade‐off between impedance matching and attenuation capability. In this study, a versatile strategy is reported to overcome this challenge by constructing gradient pores via solvent‐assisted linker exchange for the fabrication of metal‐organic framework (MOF) derived Fe/Fe 3 Co 7 /Co/C composites with high porosity. The impedance and attenuation characteristics of single‐pored and gradient‐pored derivatives are investigated through combined experimental and simulation approaches. Simulated space EM field, loss density, and Smith charts reveal significantly enhanced EM interactions and optimized impedance within the pores. Compared to individual MOF derivatives, the gradient derivative exhibits improved impedance matching from the large‐pored shell and superior attenuation capability from the small‐pored core, giving rise to a Pareto improvement in EM absorption with strong reflection loss (−64.7 dB) and wide effective adsorption bandwidth (5.8 GHz) at a thickness of 2.5 mm. This work not only advances a novel gradient pore strategy for constructing efficient absorbers with enhanced impedance matching and attenuation capability, but also sheds light on the underlying mechanisms of EM interaction with varied porosity, offering insights for extended designs in magnetic, electric and optic devices.
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