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沙希德-貝赫什提大學(xué)Seyed Majid Mohseni等--比較兩種不同剝離方法合成的具有增強電磁性能的兩類石墨烯-磁性納米復(fù)合材料

本研究著重于比較兩種不同剝離方法合成的石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、組成和磁性能，即一步法和同時剝離-電沉積法。此外，該研究還調(diào)查了這些特性對納米復(fù)合材料（NPs）中電磁（EM）屏蔽質(zhì)量的影響。為了合成第一種復(fù)合材料，我們使用直流電源和石墨箔電極在FeSO₄·7H₂O和NiCl₂·6H₂O浴中。為了構(gòu)建第二種復(fù)合材料，我們采用交流電源和FeSO₄·7H₂O和CuSO₄·7H₂O浴中的石墨棒。這些石墨烯復(fù)合材料的表征結(jié)果證明，與第一種復(fù)合材料相比，第二種復(fù)合材料中的石墨烯層顯示出更少的缺陷、更高的結(jié)晶度和更多的層。第二種復(fù)合材料中的這些特性使Gr/CuFe納米復(fù)合材料的電磁屏蔽性能優(yōu)于第一種復(fù)合材料的電磁屏蔽。這使Gr/CuFe納米復(fù)合材料具有顯著增強的吸收特性，使其特別適合用于高頻吸收器。

圖1. (a) 石墨剝離和石墨烯、鎳、銅和鐵共沉積的示意圖，用于制備納米復(fù)合材料。(b)Gr/NiFe和(c)Gr/CuFe粉末的FESEM圖像。

圖2. (a) Gr/NiFe粉末和(b) Gr/CuFe粉末的TEM圖像。(a)和(b)的插圖分別顯示了Gr/NiFe粉末和Gr/CuFe粉末的HRTEM圖像。(c)Gr/NiFe粉末和(d)Gr/CuFe粉末的EDS結(jié)果。

圖3. 作為(a)Gr/NiFe復(fù)合材料和(b)Gr/CuFe復(fù)合材料的結(jié)晶測試的X射線衍射圖案的結(jié)果。在Gr/NiFe復(fù)合材料中的大多數(shù)相都與NiFe合金有關(guān)，F(xiàn)e₃O₄以立方結(jié)構(gòu)結(jié)晶。在Gr/CuFe復(fù)合材料中觀察到高比例的Fe₃O₄和Fe的立方晶體。(c) Gr/NiFe3O4粉末和(d) Gr/CuFe粉末的拉曼測試結(jié)果。

圖4. Gr/NiFe和Gr/CuFe粉末的室溫磁化曲線。樣品的飽和磁化值為547和225 emu/g，Gr/NiFe和Gr/CuFe粉末的矯頑力（Hc）值分別為30和100 Oe。此外，所制備的粉末的剩磁（Mr）在Gr/NiFe和Gr/CuFe粉末中分別為45和16.8 emu/g。

圖5. (a)電導(dǎo)率的實數(shù)(ε′)和虛數(shù)(ε″)分量，(b)制備的復(fù)合材料的磁導(dǎo)率的實數(shù)(μ′)和虛數(shù)(μ″)分量。(c)制備的復(fù)合材料的介電損耗切線和磁損耗切線以及(d)介電損耗+磁損耗。

圖6. (a)Gr/NiFe和Gr/CuFe復(fù)合材料的SE_T, SE_A, SE_R, 和(b)衰減常數(shù)。

相關(guān)研究成果由沙希德-貝赫什提大學(xué)Seyed Majid Mohseni等人2023年發(fā)表在ACS Applied Electronic Materials (https://doi.org/10.1021/acsaelm.2c01663)上。原文：Comparing Two Types of Graphene-Magnetic Nanocomposites with Enhanced Electromagnetic Properties Synthesized by Two Different Exfoliation Methods。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號



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