Regulating microstructure and composition by carbonizing in-situ grown metal-organic frameworks on cotton fabrics for boosting electromagnetic wave absorption

金属有机骨架 微观结构 碳化 材料科学 原位 Boosting(机器学习) 吸收(声学) 金属 化学工程 复合材料 纳米技术 化学 冶金 有机化学 吸附 工程类 计算机科学 机器学习 扫描电子显微镜
作者
Jie Jin,Hongsen Long,Hu Liu,Yan Guo,Tiantian Bai,Ben Bin Xu,Mohammed A. Amin,Hua Qiu,Mohamed H. Helal,Chuntai Liu,Changyu Shen,Zeinhom M. El‐Bahy,Zhanhu Guo
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (8): 7290-7300 被引量:5
标识
DOI:10.1007/s12274-024-6745-8
摘要

Abstract High-temperature carbonized metal-organic frameworks (MOFs) derivatives have demonstrated their superiority for promising electromagnetic wave (EMW) absorbers, but they still suffer from limited EMW absorption capacity and narrow bandwidth. Considering the advantage of microstructure and chemical composition regulation for the design of EMW absorber, hierarchical heterostructured MoS 2 /CoS 2 -Co 3 O 4 @cabonized cotton fabric (CF) (MCC@CCF) is prepared by growing ZIF-67 MOFs onto CF surface, chemical etching, and carbonization. Aside from the dual loss mechanism of magnetic-dielectric multicomponent carbonized MOFs, chemical etching and carbonization process can effectively introduce abundant micro-gap structure that can result in better impedance matching and stronger absorption capacity via internal reflection, doped heteroatoms (Mo, N, S) to supply additional dipolar polarization loss, and numerous heterointerfaces among MoS 2 , CoS 2 , Co 3 O 4 , and CCF that produce promoted conduction loss and interfacial polarization loss. Thus, a minimal reflection loss of −52.87 dB and a broadest effective absorption bandwidth of 6.88 GHz were achieved via tunning the sample thickness and filler loading, showing excellent EMW absorption performances. This research is of great value for guiding the research on MOFs derivatives based EMW absorbing materials.
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