韩国东国大学首尔校区Hyun Jung课题组--石墨烯诱导原位可控生长银纳米线用于电磁干扰屏蔽

将具有高导电性的银纳米线(Ag NWs)引入石墨烯骨架,显著增强了其电磁屏蔽性能。然而,Ag NWs制备过程复杂、产率低,以及物理自组装法制备的石墨烯与Ag NWs之间相互作用较弱,限制了其电磁屏蔽应用。在此,采用石墨烯诱导策略用于原位合成石墨烯/银纳米复合材料,期间不需要卤化物离子的其他成核剂和形态剂。石墨烯的O=C-O基团提供了成核位点使银核结合。重要的是,具有氧官能团的石墨烯作为一个“Ag+” 池,可以储存和释放大量的Ag+,在Ag NWs的生长期间连续供Ag+,并抑制过度成核。得益于三维导电网络的高电阻损耗,所得石墨烯/银纳米线涂层表现出显著的电磁屏蔽效能(76.59分贝)。该工作为高性能电磁屏蔽材料提供了广阔的前景。

Figure 1. 石墨烯诱导的银纳米线和银纳米粒子的制备过程图解(a)。纯银、G400/Ag和G3000/Ag的XRD图谱(b)和UV-vis吸收光谱(c)。G400/Ag和G3000/Ag的TG曲线(d)和Ag含量(e)。

Figure 2. G400/Ag (a-b)和Ag NWs(c)在不同放大倍数下的SEM图。G400/Ag的元素分布图(d)。G3000/Ag和纯银在不同放大倍数下的SEM图(e-g)。G3000/Ag的元素分布图(h)。G400/银的TEM 和HRTEM图(i-k)。

Figure 3.G400在成核过程中于不同放大倍率下,分别在25°C ( a-c),60°C (d-f),120°C (j-l)和160°C(m-o)时的TEM图像。

Figure 4.G400和G3000的XRD图谱(a)、FT-IR光谱(b)、UV-vis吸收光谱(c)和比表面积(d)。纯AgNO3、G400/AgNO3和g 3000/ AgNO3溶液的ζ电势(e)。(f-i)XPS光谱。(j-m)各种基团的优化结构。(n)各种基团的Bader电荷转移。Ag原子与带有C=O-O基团的石墨烯的电荷密度差。所有基团的吸附能(p)和银与氧的距离(q)。

Figure 5.(a,b)G400/Ag涂层屏蔽前后手机信号演示图。G400/Ag和G3000/Ag涂层在3.94~5.99 GHz频率范围内的SET(c)、SER(d)、SEA(e)和T(f)。

该研究工作由韩国东国大学首尔校区Hyun Jung课题组于2021年发表在Carbon期刊上。原文:Sonoelectrochemical exfoliation of graphene in various electrolytic environments and their structural and electrochemical properties。

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