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分析测试中心透射电镜助力新型MXene材料卓越微波吸收性能机理研究
文:李经纬 图:李经纬 来源:国有资产与实验室管理处 时间:2024-11-24 731

  近日,由电子科技大学分析测试中心提供数据支持的又一项高水平科研成果——电子科学与工程学院陆海鹏研究员团队最新研究论文《Achieving excellent microwave absorption performance in ultralight Ti3C2Tx MXene with M-O bonds (M = Fe, Co, Ni) as surface terminating groups》在中国科学院一区TOP期刊Chemical Engineering Journal上顺利发表。该研究通过精妙调控MXene材料的表面基团,实现了电磁性能的协同优化,为高效微波吸收材料的研发探索出了一条全新的道路。分析测试中心透射电镜设备在该研究中特别是在原子尺度表征方面提供了关键性的实验数据,这也是透射电镜机组试运行2个月以来支持发表的第4篇SCI论文(署名或致谢分析测试中心)。

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  在此项研究中,研究团队创新性地制备了一系列M-Ti3C2Tx(M=Fe, Co, Ni)材料,该材料以M-O键作为部分表面终止基团,表现出了令人瞩目的性能。尤为值得一提的是,在仅2 wt%的低填充率条件下,M-Ti3C2Tx材料便展现出了4.90 GHz(对应于1.63 mm厚度)的卓越有效吸收带宽(EAB),标志着微波吸收性能的显著提升。这一突破主要归因于M-O键对材料介电与磁性能的协同优化效应,特别是介电性能的显著增强,为材料在微波吸收领域的应用提供了广阔前景。

  为了深入揭示M-O键对M-Ti3C2Tx材料电磁性能的内在影响机制,研究团队使用分析测试中心球差矫正透射电镜,采用高角环形暗场成像技术(HAADF)和积分差分相位衬度成像技术(iDPC),在原子尺度上从样品截面方向对M-O键的分布进行了精确定位,并揭示了材料的微观结构特征,不仅阐明了M-O键对M-Ti3C2Tx材料中极化与导电损耗的显著调控作用,也为后续同领域研究中的材料设计与性能优化提供了方法参考。

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  目前,分析测试中心双球差矫正透射电镜和场发射透射电镜等高端电镜设备已投入使用,可为广大科研人员提供包括微观形貌及结构表征、成分分析在内的多种高水平分析测试服务。未来,中心将继续秉承“开放、共享、专业、高效”的服务理念,为更多前沿科研项目的成功实施提供强有力的技术支持,助力科研创新成果的不断涌现,为推动科技进步和社会发展贡献力量。


编辑:张闻起  / 审核:李果  / 发布:陈伟