DOI: 10.1016/j.compositesb.2021.108853

当前，电子设备和无线设备的广泛应用要求人们采取积极的措施以减弱不必要的电磁波辐射。在本文中，通过对芳纶纳米纤维和MXene（Ti3C2Tx）片进行冷冻干燥开发了微孔结构MXene/芳纶纳米纤维混合气凝胶。坚固的芳纶纳米纤维为骨架的氧化防护和可逆压缩性奠定了基础。由于独特的微孔结构，MXene（Ti3C2Tx）/芳纶纳米纤维混合气凝胶仍具有有效的屏蔽能力，其电磁干扰（EMI）屏蔽效能和比EMI屏蔽效能在X波段厚度为1.9mm时分别达到约56.8dB和3645.7dB/cm2/g。此外，可通过MXene（Ti3C2Tx）的含量和厚度来调节其屏蔽性能。随着MXene（Ti3C2Tx）负载量的增加，MXene（Ti3C2Tx）/芳纶纳米纤维混合气凝胶的孔径增大，MXene（Ti3C2Tx）/芳纶纳米纤维混合气凝胶变得坚韧且牢固。在40％应变下，MXene（Ti3C2Tx）薄片含量为21wt％的MXene（Ti3C2Tx）/芳纶纳米纤维混合气凝胶的最大压缩应力达到约210kPa。这项工作为制备兼具可逆压缩性和高效EMI屏蔽性能的混合气凝胶提供了可行的途径。

图1.（a-e）MXene（Ti3C2Tx）/ANFs混合气凝胶的制备。（f）蚀刻的Ti3AlC2的SEM图像。（g）MXene（Ti3C2Tx）薄片的TEM图像。（h）ANFs的TEM图像。（i）MXene（Ti3C2Tx）/ANFs混合气凝胶的SEM图像和数字图片。

图2.（a）MXene（Ti3C2Tx）/ANFs混合气凝胶的SEM图像。（b-d）C、N和Ti元素的EDS元素映射图像。（e）图中标记区域的光谱以及碳、氮和钛的原子百分比。

图3.MXene（Ti3C2Tx）气凝胶、ANFs气凝胶和MXene（Ti3C2Tx）/ANFs杂化气凝胶的（a，d）X射线衍射图，（b，e）拉曼光谱和（c，f）FT-IR光谱。

图4.（a1-d1）气凝胶的数字图像。（a2-d4）气凝胶的SEM图像。（a5-d5）气凝胶孔径分布的直方图。

图5.气凝胶的压缩回弹性：（a）气凝胶的密度。（b-e）20％、30％和40％应变下MXene（Ti3C2Tx）/ANFs混合气凝胶的压缩应力-应变曲线。（f）20％、30％和40％应变下的弹性最大应力。

图6.（a）电导率直方图，（b）EMI SE，（c）微波反射（SER）和微波吸收（SEA）的比较，（d）SSE/t，（e）MXene（Ti3C2Tx）/ANFs混合气凝胶的屏蔽效率，（f）不同厚度的EMI SE。

图7.（a）MXene（Ti3C2Tx）/ANFs混合气凝胶的介电常数实部，（b）介电常数虚部，（c）介电损耗正切，（d-f）科尔作图。

图8.（a）电磁屏蔽机理。（b）混合气凝胶与其他MXene基多孔材料的比较。