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General Synthesis of Two-Dimensional Porous Metal Oxides/Hydroxides for Microwave Absorbing Applications

化学 多孔性 微波食品加热 成核 金属 化学工程 反射损耗 吸收(声学) 多孔介质 纳米技术 材料科学 复合材料 有机化学 量子力学 物理 工程类
作者
Min Fu,Wei Chen,Hao Yu,Meng Gao,Qingyun Liu
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:61 (1): 678-687 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.1c03430
摘要

Metal oxides/hydroxides with a two-dimensional (2D) porous structure have extensive applications in catalysis, microwave absorption, and energy storage fields due to their large specific surface areas, massive exposed active sites, and good structural integrities. Herein, a general surfactant-assisted vapor diffusion-deposition self-assembly method is developed to synthesize various 2D porous metal oxides/hydroxides. Benefiting from the structure-directing effect of surfactants and the precise tuning of nucleation and growth process that results from this vapor diffusion-deposition strategy, a 2D porous structure is constructed. To explore the advantages of such 2D porous structure, electromagnetic characteristics and absorbing properties of as-obtained materials are investigated. The minimum reflection loss (RL) of 2D porous NiFe2O4 is -23.1 dB at 6.4 GHz, and the effective absorption bandwidth (EAB) is 5.1 GHz. However, the minimum RL is only -15.0 dB at 8.7 GHz and the EAB is 3.9 GHz for NiFe2O4 particles. In addition, the as-obtained 2D porous NiFe2O4 exhibits superior absorbing properties compared with many previously reported nickel ferrites. Furthermore, the microwave absorbing mechanism of 2D porous NiFe2O4 is investigated.
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