1成果简介

磁性碳基气凝胶是目前高性能电磁波吸收材料（EWAMs）的一种新兴材料。然而，传统的磁性碳基气凝胶后处理方法往往在保持气凝胶结构、调节磁性成分含量和分散磁性颗粒等方面面临挑战。哈尔滨工业大学杜耘辰和韩喜江教授课题组研究首先诱导大块Ni-MOF颗粒的拓扑变形，生成由交联纤维组装的Ni-MOF气凝胶，然后通过可控的高温热解将该中间气凝胶转化为最终的Ni / C复合气凝胶（NCCAs）。

该新策略实现了磁性金属纳米颗粒在整个碳骨架中的高负载和均匀分散。热解温度对决定NCCA的整体衰减能力和阻抗匹配起着非常重要的作用。当温度为700°C时，最佳产品（NCCA-2）表现出该系列复合材料中最佳的EM吸收性能。与各种Ni/C复合材料相比，气凝胶结构和MOFs转化的综合优势不仅使NCCA-2成为高性能EWAMs的一种极具竞争力的材料，而且具有优异的疏水性能和隔热性能。

2图文导读  

图1、Ni-BTC气凝胶和NCCAs的制备过程

图2.NCCA-1（a）、NCCA-2（b）和NCCA-3（c）的SEM图像；NCCA-1（d）、NCCA-2（e）和NCCA-3（f）的TEM图像；NCCA-2的HR-TEM图像（g-i）；NCCA-2的STEM图像（j）及其相应的EDX元素图谱中的Ni（k）、C（l）和O（m）；NCCA-2的XRD图案（n）和2θ范围内的局部放大率17°～32°（o）。

图3、NCCA相对复介电常数的实部（a）和虚部（b），以及相应的介电损耗正切（c）。NCCA相对复磁导率的实部（d）和虚部（e），以及相应的磁损正切（f）。

图4.NCCA-1（a）、NCCA-2（b）和NCCA-3（c）的三维RL图。NCCA-2的RL曲线（d）。（e-g）以前的参考文献和这项工作中各种Ni / C复合材料的NCCA的固有波阻抗曲线和衰减常数

图5. NCCA中电磁波吸收机制的示意图。

图6、NCCA-1（a）、NCCA-2（b）、NCCA-3（c）和Ni/C-700（d）的WCA图像。NCCA-1（e）、NCCA-2（f）和NCCA-3（g）在不同加热时间阶段的隔热图像，以及加热平台温度与NCCA上表面温度之间的温差曲线（h）

3小结

研究团队展示了一种通过拓扑MOFs变形和随后的高温热解来生产Ni/C复合气凝胶（NCCA）的方法。NCCAs保留了高孔隙率的气凝胶结构，实现了Ni纳米颗粒的高含量和均匀分散。NCCA是一种多功能电磁波吸收材料（EWAMs），这种策略融合了气凝胶结构和MOFs转化的优点，为高性能EMWAMs的设计和制造提供启发。

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