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  Ti₃C₂T_x具有優(yōu)異的導電性、良好的成膜性和柔韌性，廣泛用于制備高性能柔性電磁屏蔽膜。但Ti₃C₂T_x獨特的二維片層結構使其極易在Ti₃C₂T_x膜中產生大量堆疊、Ti₃C₂T_x片層層間距小，使電磁波在Ti₃C₂T_x膜內部的傳輸路徑變短、反射次數(shù)減少，很大程度上減弱了Ti₃C₂T_x膜對電磁波的反射損耗和重吸收，不利于電磁屏蔽性能的高效提升。因此，有必要采取新的策略來制備具有多孔結構的Ti₃C₂T_x電磁屏蔽復合膜。

  石墨烯層間多孔結構的成功構造以及Ti₃C₂T_x和GO相似結構的啟發(fā)下，西北工業(yè)大學化學與化工學院顧軍渭教授“結構/功能高分子復合材料（SFPC）”課題組提出了一種制備Ti₃C₂T_x多孔電磁屏蔽復合膜的新策略。該工作采用離子誘導自組裝和真空輔助抽濾成膜工藝成功制備出了具有優(yōu)異導電性能（σ為371 S/cm）、卓越電磁屏蔽性能（EMI SE值為59 dB，SSE/t高達37619 dB cm²g^-1）和良好耐環(huán)境穩(wěn)定性能（一個月后其σ和EMI SE值分別為365 S/cm和57 dB）的Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜。

圖1 rGO多孔電磁屏蔽膜（I）、Ti₃C₂T_x電磁屏蔽膜（III）和Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜（II）的制備流程示意圖

圖2 Ti₃C₂T_x電磁屏蔽膜（a，a’）、rGO多孔電磁屏蔽膜（b，b’）和Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜（c，c’）斷面的SEM圖像；Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜的C、O、F和Ti元素的EDS元素分布圖（d-g）

圖3 Ti₃C₂T_x成膜機理、rGO和Ti₃C₂T_x/rGO成孔機理示意圖

圖4 Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜的σ（a）；Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜的SE_T、SE_A和SE_R（b-b’’）；Ti₃C₂T_x/rGO多孔電磁屏蔽復合膜的電磁屏蔽機理示意圖（c）

  該研究成果以“Ti₃C₂T_x/rGO porous composite films with superior electromagnetic interference shielding performances”為題于近日發(fā)表在Carbon（2021, 175: 271-280）上。通訊作者是西北工業(yè)大學化學與化工學院邱華副研究員和顧軍渭教授，第一作者是西北工業(yè)大學化學與化工學院2020級博士研究生張雅莉。本研究工作得到了陜西省自然科學基礎計劃杰出青年基金項目（2019JC-11）、陜西省自然科學基礎研究計劃項目-青年項目（2020JQ-164）、高分子電磁功能材料陜西省“三秦學者”創(chuàng)新團隊以及西北工業(yè)大學分析測試中心的資助和支持。

  論文信息：Yali Zhang, Kunpeng Ruan, Xuetao Shi, Hua Qiu*, You Pan, Yi Yan and Junwei Gu*. Ti₃C₂T_x/rGO porous composite films with superior electromagnetic interference shielding performances. Carbon, 2021, 175: 271-280. 2019IF=8.821.（1區(qū)工程技術Top期刊）

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622320312616

作者簡介：

張雅莉，中共黨員，陜西延安人，2020級博士研究生（碩博連讀）。2019年在西北工業(yè)大學獲學士學位，同年加入顧軍渭教授SFPC課題組攻讀碩士學位，并于2020年提前攻讀博士學位。主要從事MXene基電磁屏蔽復合膜的微結構設計、性能調控及機理研究。參與陜西省自然科學基礎研究計劃項目1項。在Compos Sci Technol和Carbon期刊發(fā)表第一作者SCI學術論文2篇（ESI熱點論文1篇、ESI高被引論文1篇）；參加國內學術會議1次。授權、公開國家發(fā)明專利1件。

邱華，副研究員，碩士生導師。主要從事功能高分子復合材料（電磁屏蔽、吸波）和纖維增強樹脂基復合材料的結構/功能一體化設計制備與性能研究。迄今主持省自然科學基金、航空科學基金和航天科技創(chuàng)新基金等省部級項目3項、橫向課題7項。作為核心成員參與國家自然科學基金等國家級項目8項。在Compos Sci Technol, Compos Part B-Eng, J Mater Chem C等期刊以第一作者或通訊作者發(fā)表SCI學術論文13篇（ESI熱點論文3篇、ESI高被引論文3篇）。授權、公開國家發(fā)明專利6件。

顧軍渭，教授/博導、陜西省杰出青年科學基金獲得者、高分子電磁功能材料陜西省“三秦學者”創(chuàng)新團隊核心人員（排名第2）。現(xiàn)任化學與化工學院副院長、陜西省高分子科學與技術重點實驗室副主任、無人系統(tǒng)技術研究院智能材料與結構研究所所長；兼任中國復合材料學會導熱復合材料專業(yè)委員會常務副主任、中國化學會高級會員、英國皇家化學會會員等。主要從事功能高分子復合材料（導熱、電磁屏蔽、吸聲等）和纖維增強樹脂基復合材料（透波、耐燒蝕等）的結構/功能一體化設計制備及加工研究工作。獲高等學校科學研究優(yōu)秀成果獎（技術發(fā)明）二等獎（排名第2）。主持國家自然科學基金（3項），GFJSJC科研項目、基礎JQ計劃技術領域基金項目、JP配套項目、LJ專項國家級項目4項；陜西省杰出青年科學基金、廣東省基礎與應用基礎研究基金重點項目和裝備科研計劃項目等省部級項目13項。以第一作者或通訊作者在ACS Nano, Sci Bull和Compos Sci Technol等期刊發(fā)表SCI論文100余篇（ESI熱點論文29篇、ESI高被引論文43篇），SCI引用7700余次（H-index為55）。3篇論文入選2018、2019年“中國百篇最具影響國際學術論文”；21篇論文單篇引用次數(shù)超過100次。授權、公開國家發(fā)明專利40余件。做國際學術會議大會報告/邀請報告10余次；擔任第十二屆亞澳復合材料會議（ACCM-12）、第十一屆亞澳復合材料會議（ACCM-11）、2019第四屆中國國際復合材料科技大會（CCCM-4）、2019年全國高分子學術論文報告會等10余個國際/國內會議共同主席和分會主席等；擔任Advan Compos Hybrid Mater、Mater New Horiz副主編，Eng Sci執(zhí)行主編，Composites Part B, Compos Commun, Sci Progress和Chinese J Aeronaut等期刊編委。主持陜西省高等教育學會“疫情防控專項研究課題（重點項目）”、西北工業(yè)大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程等6項教學研究課題，參編Wiley出版社專著1部、高等學校規(guī)劃教材1部，發(fā)表教學教改論文5篇。