Bilayer metal-organic frameworks/MXene/nanocellulose paper with electromagnetic double loss for absorption-dominated electromagnetic interference shielding

电磁屏蔽 电磁干扰 吸收(声学) 电磁干扰 材料科学 导电体 双层 反射损耗 护盾 光电子学 化学 复合材料 计算机科学 电信 复合数 生物化学
作者
Tian Mai,Wenyan Guo,Peilin Wang,Lei Chen,Meng‐Yu Qi,Qi Liu,Yan Ding,Ming‐Guo Ma
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:464: 142517-142517 被引量:63
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142517
摘要

MXene has been considered an advanced electromagnetic interference (EMI) material nowadays. However, the dense MXene films result in reflection-dominated electromagnetic shielding properties. The conjugation of magnetic metal–organic frameworks (MOFs) and conductive MXene is an attractive strategy for constructing absorption-dominated EMI shielding materials. Herein, we demonstrate the carbonized zeolitic imidazolate frameworks/MXene/nanocellulose (CZMN) paper prepared by a two-step vacuum-assisted filtration (TVAF) method, which leads to the formation of bilayer structure (Lower layer as highly magnetic adsorption layer and upper layer as highly conductive reflection layer). The CZMN paper shows excellent conductivity (∼29800 S·m−1), good magnetism (13 emu·g−1), and high EMI shielding effectiveness (SE) up to 62.4 dB at 8.2 GHz with absorption-dominated EMI shielding (SEA/SET up to 75%). More importantly, the effect of bilayer structure on the absorption and reflection of the electromagnetic waves are proved by experimental results. In addition, the total electromagnetic shielding performance of the prepared bilayer CZMN paper can be improved with the increase of the conductive layer content. At the same time, the absorption ratio can remain relatively stable. These features make the prepared bilayer CZMN paper a promising candidate for advanced equipment electromagnetic protection, military technology, and stealth materials.
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