DOI: 10.1007/s12274-022-5368-1

二维金属碳化物或氮化物材料（MXenes）因其独特的结构而被广泛用于电磁波吸收。本文提出了一种基于静电纺丝方法设计树枝状纳米纤维的新型复合材料制备策略。多功能MXene纳米片用作树枝状基质，磁性纳米颗粒嵌入纳米片中作为磁损失单元。多维纳米复合材料具有交错的碳纤维网络、大规模的磁耦合网络和大量的多异质结界面结构，这分别赋予了复合材料出色的传导损耗、磁损耗和极化损耗能力。通过优化组件之间的协同关系并构建合适的结构，改善了复合材料的阻抗匹配和损耗机制。纳米复合材料在2.7mm下获得了-54.1dB的最佳反射损耗（RL），在2.1mm的小厚度下获得了7.76GHz的宽有效吸收带宽（EAB，RL低于-10dB）。纳米纤维膜的独特微观结构使其具有柔性、防水性和电磁波吸收性能，并赋予了纳米纤维膜在恶劣环境中用作轻质、高效电磁波防护织物的潜力。

图1.（a）单层MXene、MXene/CNFs、Fe0.64Ni0.36/CNFs和Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的XRD图谱。（b）MXene/CNFs、Fe0.64Ni0.36/CNFs和Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs在100-1800cm-1范围内的拉曼光谱。（c）前体纳米纤维膜和碳化纤维膜的应力-应变曲线。Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的（d）Fe2p、（e）Ni2p和（f）Ti2p XPS光谱。

图2.（a）MXene/CNFs、（b）Fe0.64Ni0.36/CNFs和（c）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的SEM图像。（d,e）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的TEM图像，（f）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的选区电子衍射图像，以及（g）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的元素映射图像。

图3.（a）所有样品的介电常数实部和虚部，（c）tanδε，（d）磁导率实部和（e）虚部，以及（f）tanδμ。

图4.（a）MXene、（b）NiFe2O4、（c）MXene/CNFs、（d）Fe0.64Ni0.36/CNFs和（e）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的Cole-Cole曲线，以及（f）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs随频率变化的C0值。

图5.（a）所有样品在2-18GHz测试频率范围内的α和（b）阻抗匹配图，以及（c）λ/4匹配厚度下Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs的RLmin值和|Zin/Z0|的相关图。

图6.（a）MXene、（b）NiFe2O4、（c）MXene/CNFs、（d）Fe0.64Ni0.36/CNFs和（e）Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs在不同厚度下的反射损耗值的频率相关性。（f）RLmin和EABmax与其他一维电磁波吸收材料的比较。

图7.Fe0.64Ni0.36/MXene/CNFs纳米复合材料的电磁波衰减机制示意图。