电子科技大学肖旭和文岐业课题组--用于太赫兹电磁吸收/屏蔽的Ti3C2Tx MXene水性涂料
随着太赫兹(THz)技术的发展，太赫兹屏蔽/吸收材料的需求激增，以避免电磁干扰(EMI)或污染。可以快速固化成膜并稳定粘附在任意基材上的涂料非常适用于屏蔽/吸收应用。最近，具有高电子电导率和亲水性的MXenes引起了人们对EMI屏蔽的极大兴趣。在这项工作中，研究人员制备了一种基于共聚物-聚丙烯酸乳胶(PAL)的MXene水性涂料(MWP)，它不仅具有强大的太赫兹EMI屏蔽/吸收效率，而且可以轻易粘附在太赫兹频段常用的各种基材上。通过调节胶体力和粘性力可以调节MWP的粘度，PAL中的氰基在MWP和基材之间提供了强烈的分子间极性相互作用。因此，在石英上38.3微米厚的MWP涂层表现出64.9 dB的EMI屏蔽值，并且在MWP涂覆的海绵泡沫上获得了32.8 dB的出色反射损耗。这种独立于基板的MWP涂层提供了一种实现高性能太赫兹电磁屏蔽/吸收的简单有效的方法。
Figure 1.MWP的合成和不同MXene填料含量的MWP的粘度测量。(a)Ti3C2Tx水分散体和Ti3C2Tx MXene水性涂料的制备示意图。(b)40 mg mL-1的MXene水分散体和具有不同填料含量的MWP的粘度
Figure 2. Ti3C2Tx和MWP的表征。(a-c)粘度随MXene填料含量变化的示意图。(d)氧化铝过滤器上Ti3C2Tx薄片的SEM图像。(e)原始Ti3C2Tx和具有不同填料含量的MWP的XRD图。(f)30 wt% MWP的N1s XPS谱图。(g) MXene和MWP在乙醇中超声处理5分钟后粘附稳定性的比较。左图显示将MXene和30 wt% MWP涂覆的石英基板置于50 mL乙醇中。(h)超声处理5分钟后MXene和MWP（30 wt% MXene）的紫外可见光谱。MWP石英超声溶液的吸光度约为0.006%，远低于纯MXene石英超声溶液和参考溶液。
Figure 3.不同基材上的MWP涂层。(a)不同基材上30 wt% MWP涂层的照片：印刷纸、铝箔、铜箔、海绵泡沫、载玻片、聚酰亚胺胶带、硅片和石英。(b)粘附在PMMA基材上的30 wt% MWP的SEM图像显示MWP的层状结构在刮刀涂布的剪切应力下得以保留。(c)纯MXene和MWP在不规则形状铝合金上的比较。(d)网格轮廓(PMMA)上的MWP涂层的照片，作为一些复杂结构的示例。(e)海绵泡沫上30 wt% MWP涂层的SEM图像，其显示海绵泡沫框架上有许多MXene薄膜。
Figure 4 MWP的电导率和30 wt% MWP的太赫兹辐射屏蔽/吸收性能。(a)具有不同Ti3C2Tx填料含量的MWP的电导率。(b)EMI SE值与石英上30 wt% MWP的厚度的关系。(c)MWP涂覆海绵泡沫的RL值。(d)30 wt% MWP涂覆不同类型基材的EMI SE值：柔性、刚性、多孔。(e)不同类型基材的 RL：柔性、刚性、多孔。(f)EMI SE与先前文献的比较。
相关研究成果由电子科技大学 Xu Xiao 和 Qiye Wen 课题组于2021年发表在ACS NANO （https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04656）上。原文：Substrate-Independent Ti3C2Tx MXene Waterborne Paint for Terahertz Absorption and Shielding。
肖旭
E-Mail:xuxiao@uestc.edu.cn
School/Department:Professor of School of Electronic Science and Engineering
Education Level:With Certificate of Graduation for Doctorate Study
Gender:Male
Contact Information:xuxiao@uestc.edu.cn
Degree:Doctor of Engineering
Professional Title:Researcher
Status:On the job
Alma Mater:Huazhong University of Science and Technology
Supervisor of Doctorate Candidates
Email : xuxiao@uestc.edu.cn
文岐业
电子科技大学教授，博导。教育部青年，教育部新世纪优秀人才，四川省学术与技术带头人，四川省青年科技创新团队负责人。中国兵工学会太赫兹专委会委员，中国仪器仪表学会光学仪器分会理事，Wiley出版社SCI期刊《Microwave and Optical Technical Letters》(IF=1.39)的 Associate Editor, SCI期刊《Electronics》(IF=2.42) 编辑。主要从事毫米波太赫兹先进信息材料和集成器件研究工作。近年来针对毫米波太赫兹通信、成像和探测技术需求，在电磁屏蔽/吸波材料、电磁调控机理与调制器件、磁光法拉第晶体和单向传输器件等方面开展了大量研究工作。作为第一负责人承担了国家自然科学基金重点项目、科技部国际科技合作对R重点专项、教育部科学技术研究重大项目、科学挑战计划项目等国家级项目20多项。获得国防技术发明一等奖、教育部自然科学一等奖/二等奖、全国创新争先奖牌等奖励8项。共计获得授权发明专利26件，发表SCI论文120多篇，7篇论文SCI引用超过100次，2篇入选ESI高引用论文，出版《太赫兹技术与应用》、《太赫兹通信技术导论》等学术论著3部。
发表论文：
1.Yi-Lei, Li, Teng-Fei Li, Fei Fan, Qing-Hui Yang, Sheng-Jiang Chang, Qi-Ye Wen*, Terahertz magneto-optical response of bismuth-gadolinium-substituted rare-earth garnet film, Optics Express, 29(15), 23540-23548 (2021)
2.Yulian He, Yuansheng Wang, Mo Li, Qinghui Yang, Zhi Chen, Jian Zhang* and Qiye Wen*, All-optical spatial terahertz modulator with surface-textured and passivated silicon,Optics Express, 29(6):8914-8925, 2021.
3.Jiacheng Cai, Benwen Chen, Jingbo Wu*, Yi-Hang Li, Qiang Xue, Taofeng Wang, Caihong Zhang, Qiye Wen*, Biaobing Jin*, Jian Chen, and Peiheng Wu. Reconfigurable terahertz rainbow deflector, Applied Physics Letters. 118, 141105 (2021);
4.Shui, Wenchao; Li, Jianmin; Wang, Hao; Xing, Yang; Li, Yilei ; Yang, Qinghui; Xiao, Xu*; Wen, Qiye*; Zhang, Huaiwu, Ti3C2Tx MXene Sponge Composite as Broadband Terahertz Absorber, Adv. Optical Mater., 10.1002/adom.202001120, 2020
5.Yi-Lei, Li, Teng-Fei Li, Qi-Ye Wen,* Fei Fan, Qing-Hui Yang, Sheng-Jiang Chang, Terahertz magneto-optical effect of wafer-scale La: yttrium iron garnet single-crystal film with low loss and high permittivity, Optics Express, 28(14), 21062, 2020
6.Teng-Fei Li, Yi-Lei Li, Zi-Yang Zhang, Qing-Hui Yang, Fei Fan,* Qi-Ye Wen,* Sheng-Jiang Chang,*,Terahertz Faraday rotation of magneto-optical films enhanced by helical metasurface, Appl. Phys. Lett., 116, 251102 (2020)
7.Qi-Ye Wen,* Yu-Lian He, Qing-Hui Yang, Peng Yu, Zheng Feng, Wei Tan, Tian-Long Wen, Ya-Xin Zhang, Zhi Chen,* and Huai-Wu Zhang, High performance Photo-induced Spatial Terahertz Modulator Based on Micro-pyramid Silicon Array, Adv. Mater. Technol. 19: 1901058, 2020
8.Jacob S. Schalch, Yaojia Chi, Yulian He, Yahua Tang, Xiaoguang Zhao, Xin Zhang, Qiye Wen*, Richard D. Averitt.* Broadband electrically tunable VO2 Metamaterial terahertz switch with suppressed reflection, Microw Opt Technol Lett. 2020;62: 2782–2790.
9.Yu-Lian He, Jing-Bo Liu, Tian-LongWen, Qing-Hui Yang, Zheng Feng, Wei Tan, Xue-Song Li, Qi-Ye Wen* and Huai-Wu Zhang, Flexible terahertz modulators based on graphene FET with organic high-k dielectric layer, Mater. Res. Express 5 (2018) 115607
10.Zhong-wei Shi, Xing-Xing Cao, Qi-Ye Wen,* Tian-Long Wen, Qing-Hui Yang, Zhi Chen, Wen-Sheng Shi, and Huai-Wu Zhang, Terahertz modulators based on Silicon Nanotip Array, Advanced Optical Materials, 6: 1700620, 2018.
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13.Tianlong Wen,* Dainan Zhang, Qiye Wen,* Yulong Liao, Chong Zhang, Jiayang Li, Wei Tian, Yuanpeng Li, Huaiwu Zhang,* Yuanxun Li, Qinghui Yang, and Zhiyong Zhong, Enhanced Optical Modulation Depth of Terahertz Waves by Self-Assembled Monolayer of Plasmonic Gold Nanoparticles, Adv. Opt. Mater., 4(12): 1974-1980, DEC 2016DOI: 10.1002 /adom.201600248 (2016)
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26.Qi-Ye Wen, Huai-Wu Zhang, Qing-Hui Yang, Yuan-Qiang Song, and John Q. Xiao，Effects of Fe doping and the dielectric constant on the room temperature ferromagnetism of polycrystalline CeO2 oxides，J. Appl. Phys. 107, 09C307 (2010); doi:10.1063/1.3352892 (3 pages)
27.Qi-Ye Wen, Huai-Wu Zhang, Yun-Song Xie, Qing-Hui Yang, and Ying-Li Liu, “Dual Band Terahertz Metamaterial Absorber: Design, fabrication, and characterization”, Appl Phys Lett, 95, 241111(2009) (2009.12.18)
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29.Qi-Ye Wen; Huai-Wu Zhang; Qing-Hui Yang; De-En Gu; Yuan-Xun Li; Ying-Li Liu; Jian Shen; Xiao,J.Q.” Magnetic Characteristics of Carbon-Doped Nanocrystalline TiO2”,IEEE Trans. Magn. 45(10): 4096-4099, 2009 (2009.9.18)
30.Q.Y.Wen, D.E.Gu, H.W.Zhang, Q.H.Yang, Magnetic properties of V doped TiO2 nano-crystalline film synthesized by liquid phase deposition technique, J. Phys.D: Appl. Phys. 42(2009)055012
专利成果：
1.文岐业;汪璐;张岱南;梁博;杨青慧;陈智;张怀武;朱韵樵;张豪，可拉伸式双面超宽带太赫兹吸波材料及其制备方法， 申请号：201910318273.3, 申请时间：2019.4.9,授权时间：2020.11.09
2.文岐业，唐亚华，张岱南，何雨莲，杨青慧，陈智，张怀武，低电压驱动的常开型太赫兹超表面调制器及其制备方法，申请号：2019102380811，申请时间：2019.3.27，授权时间：2020.8.28
3.文岐业 代朋辉 杨青慧 文天龙 谭为 冯正 唐亚华 张怀武, 硅基全介质型电控太赫兹波调控器件及其制备方法，申请号：201810054913X，申请日：2018.1.19，授权日期：2019.12.27
4.文岐业，刘洋，何雨莲，刘浩天，陈智，杨青慧，张怀武，基于柔性石墨烯场效应晶体管结构的多级太赫兹调制器，申请号：201611244496.2. 申请日：2016.12.29，授权时间：2019.7.19
5.文岐业，沈雁飞、刘朝阳、李加洋、殷亮、刘洋、涂翔宇、文天龙、陈智、 杨青慧、张怀武SOI衬底石墨烯晶体管太赫兹波双频点选频调制器及其制备方法，201610223600.3，申请日：2016.4.13，授权日期，2019.5.14。
6.文岐业，李加洋，沈雁飞，陈智，杨青慧，张怀武，殷亮，刘朝阳，基于石墨烯掺杂硅复合双层结构的光控太赫兹调制器，ZL201610228317.x，申请日：2016.4.14，授权时间：2019.2.25
7.文岐业，熊瑛，张怀武，“一种在硅基底上制备高电阻变化率二氧化钒薄膜的方法”，申请时间：2014.，授权时间2016.6.5号；专利号：zl201410338437.6。
8.文岐业，张怀武，杨青慧，陈智，孙丹丹，田伟，毛淇，刘海涛，“一种基于石墨烯的全光学宽带空间型太赫兹调制器”，申请号：201318005887.x，申请日2013.11.1.授权日期：2015.6.15
9.文岐业，张怀武，杨青慧，陈智，莫漫漫，邱东鸿，熊瑛，一种具有自保护功能的太赫兹波吸收器，申请号：201318007640.1，申请日：2013.11.26，授权时间2015.8.10
10.杨青慧，饶毅恒，张怀武，田晓洁，文岐业，贾利军，朱英超，金曙晨，梅兵。一种钇铁石榴石单晶薄膜及其制备方法。申请日期：2015.4.15；授权日期：2017.10.17. 专利号：ZL201510177591.4.
11.杨青慧，饶毅恒，张怀武，田晓洁，文岐业，贾利军，金曙晨，梅兵。一种亚微米级低损耗单晶钇铁石榴石薄膜的液相外延制备方法。申请日期：2015.4.15；授权日期：2017.6.16. 专利号：ZL201510177930.9
12.杨青慧，王明，许玥，张怀武，贾利军，廖宇龙，文岐业，一种铁氧体移相器的驱动控制系统及相移量控制方法，申请日期：2014.8.1；授权日期：2017.5.10. 专利号：ZL201410377133.0.
13.杨青慧，饶毅恒，张怀武，金曙晨，田晓洁，梅兵，文岐业, 李颉， 一种YIG静磁波谐振器，申请日期：2014.9.18；授权日期：2017.2.25. 专利号：ZL201410478031.8.
14.文岐业，张怀武；杨青慧；梁栋；龙洋；赵碧辉；荆玉兰，一种可调谐的平板电磁波吸收材料，申请时间，2011.6.21，专利号：ZL201110167384.2，授权时间2014.1.14
15.杨青慧，张怀武 ，文岐业，梁栋，基于异向介质理论的双频吸收器，ZL201110162211.1，申请时间：2011.6.16；授权时间：2014.3.26.
16.文岐业、张怀武、蒋向东、唐晓莉、张万里，彭斌. “一种基于非晶/纳米晶软磁薄膜的磁三明治材料及其制备方法”. 申请时间；2005.8.26授权时间2009.9.30，专利号：ZL 200510021532.4
17.文岐业;张怀武;杨青慧;谢云松;刘颖力;李元勋”一种太赫兹波平面吸收材料”，申请时间：2009.10.29， 授权时间2011.05.11，专利号：ZL 200910216064.4
18.张怀武，田东斌，文岐业，李胜，一种用于太赫兹波调制的超材料结构，ZL 200910167953.6. 授权时间：2012.04.25
19.杨青慧，张怀武，刘颖力，文岐业，李元勋，贾利军，唐晓莉，钇铁石榴石薄膜结构及制备方法，专利号：ZL200810044302.3，授权时间：2012.10.31
20. 张怀武，李胜，文岐业，光子晶体T形功率分配器,申请时间：2009.05.27，授权时间2011.04.27，专利号ZL200910059440.3，
21.文岐业，张怀武，杨青慧，刘颖力，李元勋，“一种用于太赫兹波调制的结构材料”，申请时间，2010.7.7， 申请号：201010218977.2
22.文岐业，毛淇，张怀武，“一种石墨烯场效应晶体管太赫兹调制器及其制备方法”， 申请时间，2014.7.25，申请号：201410359765.4。
23.文岐业，殷亮、刘朝阳、李加洋、沈雁飞、文天龙、陈智、杨青慧、张怀武一种基于高电子迁移率晶体管的频点可调太赫兹波调制器，201610223408.4申请日：2016.4.12
24.文岐业、刘浩天、史中伟、杨青慧、文天龙、陈智、荆玉兰、张怀武，一种基于硅纳米针的光控太赫兹波幅度调制器，201610533950.x, 申请日：2016.7.8
25.文岐业，史中伟，一种基于硅纳米针的太赫兹波宽带吸收材料，申请号：201611243901.9，申请日：2016.12.29
26.文岐业，金浓，硅基微纳米混合结构光控太赫兹波调制器，申请号：2018100542126，申请日：2018.1.19
27.文岐业，朱韵樵，赵斌兴，杨青慧 ，陈智，张怀武，谭为，冯正，基于激光振镜的太赫兹单像素成像系统及成像方法，申请号：2019102394138，申请时间：2019.3.27
28.文岐业，张豪，申朝阳，何雨莲，杨青慧，谭为，冯正，张怀武，基于SOI上硅基微结构的光控太赫兹调制系统及制备方法，申请号：2019103768148，申请时间：2019.5.7
29.文岐业，沈仕远，杨青慧，王元圣，陈智，冯正，谭为，张怀武，基于介质超表面的双模式太赫兹波束调控器及方法和应用，申请号：202010270800.0，申请日期：2020年4月28日
30.文岐业, 梁博, 何雨莲, 杨青慧, 陈智, 张怀武. 具有梯度孔径结构的太赫兹吸波材料及其制备方法[P]. 中国, 发明专利, 申请号：202010595071.6, 申请日期：2020年6月28日
31.文岐业, 申朝阳, 杨青慧, 陈智, 王元圣, 冯正, 谭为, 张怀武. 基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器及方法[P]. 中国, 发明专利, 申请号：202010350491.8, 申请日期：2020年4月28日
32.文岐业；税文超(学)；肖旭 ；李建民；邢杨(学)；杨青慧；张怀武 ；一种基于MXene的太赫兹波宽带超强吸收泡沫，中国, 发明专利, 申请号：202010778633.0, 申请日期：2020年8月5日
出版专著：
Qi-Ye Wen, Yu-Lian He, Jing-Bo Liu, Qi Mao, Qing-Hui Yang, Zhi Chen and Huai-Wu Zhang (July 18th 2018). Graphene Field-Effect Transistor for Terahertz Modulation, Design, Simulation and Construction of Field Effect Transistors, Dhanasekaran Vikraman and Hyun-Seok Kim, IntechOpen, DOI: 10.5772/intechopen.76744.
文岐业，张岩，常胜江，张怀武，曹俊诚，刘伟伟，Terahertz Technology and Applications, University of Electronic Science and Technology of China press, 54万字，2017年6月，ISBN: 9787564545141, 成都。
李少谦，陈智，文岐业，张波，何奇，太赫兹通信技术导论，无线通信前沿技术丛书，“十二五”国家重点规划出版丛书，国防工业出版社，出版时间2016.1. ISBN, 9787118108637, 北京。主编:李少谦
张培新，文岐业，朱才镇，矿渣微晶玻璃材料设计与计算，化学工业出版社，2010年5月。ISBN: 9787122079350
Qi-ye Wen, Huai-wu Zhang, Qing-hui Yang, zhi Chen, Bi-hui Zhao, Yang Long, Yu-lan Jing, “Perfect Metamaterial Absorbers in Microwave and Terahertz Bands”, pp501-512, In Metamaterials, Edited by Xun-Ya Jiang, ISBN 978-953-51-0591-6, Publisher: InTech, Published: May 16, 2012