X帯域の軽量で薄い高効率電磁波吸収体としての窒素ドープ還元グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン酸化グラフェン/中空銅フェライト複合エアロゲルの製造

軽量、薄く、高効率の電磁（EM）波吸収体の開発は、EM吸収の分野で大きな課題のままです。3次元（3D）ネットワーク構造と低バルク密度を備えたグラフェンエアロゲルは、潜在的なEM吸収材と見なされています。この研究では、窒素ドープ還元グラフェン酸化グラフェン/中空銅フェライト（NRGO/中空Cufe2O4）複合エアロゲルは、溶媒反応、熱水性自己組織化、および焼成治療の3段階の方法によって製造されました。準備されていない複合エアロゲルには、ユニークな3D階層的多孔質ネットワーク構造がありました。さらに、結果は、到達した複合エアロゲルのEM吸収性能が焼成温度を調整することで改善できることを示しました。特に、400.0℃で焼成された入手した複合エアロゲルは、最高のEM吸収性能を示しました。負荷率が15.0 wt％ほど低い場合、最小反射損失は2.0 mmの一致する厚さで最大-54.5 dBに達し、5.0 GHzの最大有効吸収帯域幅は、1.6 mmの非常に薄い厚さで達成できます。。さらに、達成された複合エアロゲルの可能性のあるEM減衰メカニズムが提案されました。この作業の結果は、軽量、薄く、高効率のEM波吸収体としてグラフェンベースの3D複合材料を開発するのに役立ちます。

The development of lightweight, thin and high-efficiency electromagnetic (EM) wave absorbers remains a huge challenge in the field of EM absorption. Graphene aerogels with three-dimensional (3D) network structure and low bulk density have been considered as potential EM absorbing materials. In this work, nitrogen-doped reduced graphene oxide/hollow copper ferrite (NRGO/hollow CuFe2O4) composite aerogels were fabricated by the three-step method of solvothermal reaction, hydrothermal self-assembly and calcination treatment. The as-prepared composite aerogels had a unique 3D hierarchical porous network structure. Furthermore, results demonstrated that the EM absorption performance of attained composite aerogels could be improved by adjusting the calcination temperature. Notably, the obtained composite aerogel calcined at 400.0 ℃ exhibited the best EM absorption performance. When the loading ratio was as low as 15.0 wt%, the minimum reflection loss reached up to -54.5 dB with a matching thickness of 2.0 mm, and the maximum effective absorption bandwidth of 5.0 GHz could be achieved under an extremely thin thickness of 1.6 mm. Additionally, the probable EM attenuation mechanisms of attained composite aerogels were proposed. The results of this work could be helpful for developing graphene-based 3D composites as lightweight, thin and high-efficiency EM wave absorbers.