Enhancing electromagnetic wave absorption and hydrophobicity/heat insulation properties of coral-like Co/CoO/RGO aerogels through pore structure regulation

材料科学 反射损耗 石墨烯 多孔性 电介质 电磁辐射 保温 吸收(声学) 复合材料 介电损耗 氧化物 导电体 多孔介质 纳米技术 复合数 光电子学 光学 物理 图层(电子) 冶金
作者
Yuan Shu,Tingkai Zhao,Xianghong Li,Abdul Jalil,Lei Yang,Guyue Feng,Yatao Li,Weiyu Jia,Fa Luo
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:213: 118278-118278 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2023.118278
摘要

To optimize the electromagnetic wave performance for absorbers, it is crucial to implement rational structural designs and integrate multiple loss modes in a coordinated manner. Here, three-dimensional (3D) porous macroscopic coral-like Co/CoO/reduced graphene oxide aerogels (Co/CoO/RGO), are successfully fabricated by an ice-templated freeze-drying and thermal reduction techniques, and their pore structures, involving aperture and total pore volume, are availably regulated by manipulating the water addition. The electromagnetic parameters and electromagnetic wave performance appear strong response toward the variation of pore structure. By controlling the pore structure, these parameters can be efficaciously tunned, thus manipulating the performance. The optimized absorption performance is obtained when the water addition is 1 ml, the minimum reflection loss reaches to −61.8 dB and the effective bandwidth is 4.2 GHz. Such good performance is inseparable with the 3D crosslinked conductive framework, the hybrid of magnetic and dielectric units, numerous heterointerfaces and countless pores walls in aerogels, which brings multiple electromagnetic wave loss mechanism. Moreover, it is very important that Co/CoO/RGO aerogels also integrate good hydrophobicity and heat insulation properties, allowing their application in harsh conditions. This work shows the potential of pore structural control engineering for producing multifunctional aerogels.
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