近日,由電子科技大學(xué)分析測試中心提供數(shù)據(jù)支持的又一項(xiàng)高水平科研成果——電子科學(xué)與工程學(xué)院陸海鵬研究員團(tuán)隊(duì)最新研究論文《Achieving excellent microwave absorption performance in ultralight Ti3C2Tx MXene with M-O bonds (M = Fe, Co, Ni) as surface terminating groups》在中國科學(xué)院一區(qū)TOP期刊Chemical Engineering Journal上順利發(fā)表。該研究通過精妙調(diào)控MXene材料的表面基團(tuán),實(shí)現(xiàn)了電磁性能的協(xié)同優(yōu)化,為高效微波吸收材料的研發(fā)探索出了一條全新的道路。分析測試中心透射電鏡設(shè)備在該研究中特別是在原子尺度表征方面提供了關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這也是透射電鏡機(jī)組試運(yùn)行2個(gè)月以來支持發(fā)表的第4篇SCI論文(署名或致謝分析測試中心)。
在此項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地制備了一系列M-Ti3C2Tx(M=Fe, Co, Ni)材料,該材料以M-O鍵作為部分表面終止基團(tuán),表現(xiàn)出了令人矚目的性能。尤為值得一提的是,在僅2 wt%的低填充率條件下,M-Ti3C2Tx材料便展現(xiàn)出了4.90 GHz(對(duì)應(yīng)于1.63 mm厚度)的卓越有效吸收帶寬(EAB),標(biāo)志著微波吸收性能的顯著提升。這一突破主要?dú)w因于M-O鍵對(duì)材料介電與磁性能的協(xié)同優(yōu)化效應(yīng),特別是介電性能的顯著增強(qiáng),為材料在微波吸收領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊前景。
為了深入揭示M-O鍵對(duì)M-Ti3C2Tx材料電磁性能的內(nèi)在影響機(jī)制,研究團(tuán)隊(duì)使用分析測試中心球差矯正透射電鏡,采用高角環(huán)形暗場成像技術(shù)(HAADF)和積分差分相位襯度成像技術(shù)(iDPC),在原子尺度上從樣品截面方向?qū)-O鍵的分布進(jìn)行了精確定位,并揭示了材料的微觀結(jié)構(gòu)特征,不僅闡明了M-O鍵對(duì)M-Ti3C2Tx材料中極化與導(dǎo)電損耗的顯著調(diào)控作用,也為后續(xù)同領(lǐng)域研究中的材料設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化提供了方法參考。
目前,分析測試中心雙球差矯正透射電鏡和場發(fā)射透射電鏡等高端電鏡設(shè)備已投入使用,可為廣大科研人員提供包括微觀形貌及結(jié)構(gòu)表征、成分分析在內(nèi)的多種高水平分析測試服務(wù)。未來,中心將繼續(xù)秉承“開放、共享、專業(yè)、高效”的服務(wù)理念,為更多前沿科研項(xiàng)目的成功實(shí)施提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持,助力科研創(chuàng)新成果的不斷涌現(xiàn),為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。