MnO@HsGDY@NC/Ni磁性纳米纤维的多层异质结构与组分协同效应：提升电磁波吸收性能的创新研究

这篇研究通过构建MnO2@HsGDY@PDA@Ni3(btc)2多层异质结构纤维，经碳化获得兼具介电损耗（Dielectric Loss）与磁损耗（Magnetic Loss）的MnO@HsGDY@NC/Ni磁性纳米纤维。通过调控Ni3(btc)2负载量优化电磁参数，实现-48.47 dB@2.5mm的强反射损耗（RLmin）和4.9 GHz宽频吸收（EAB），揭示了多界面极化与磁共振（Natural Resonance/Eddy Current）协同增强机制。

　　

Highlight

本研究创新性地通过刚性模板法将MOF（Ni₃(btc)₂）引入一维Mn₂O@HsGDY@PDA体系，经碳化制备出高性能电磁波吸收材料MnO@HsGDY@NC/Ni。

材料与结构设计

以MnO₂纳米线为模板（直径约40 nm，图S1），通过Glaser偶联反应、多巴胺氧化自聚合和溶剂热反应，逐步构建核壳结构MnO₂@HsGDY@PDA@Ni₃(btc)₂纤维（图1）。真空碳化后，Ni纳米颗粒均匀分布在氮掺杂碳（NC）层中，形成磁-介电协同网络。

性能调控机制

增加Ni₃(btc)₂负载量可间接调控Ni纳米颗粒含量，显著提升涡流损耗（Eddy Current）和自然共振（Natural Resonance）效应。最优样品MnO@HsGDY@NC/Ni-4在35%填充量下实现"薄（2.5 mm）-强（-48.47 dB）-宽（4.9 GHz）"吸收性能。

结论

该策略通过多异质界面设计增强界面极化（Interfacial Polarization）和多散射效应，磁性组分（Ni NPs）的引入进一步丰富了损耗机制，为轻量化宽频吸波材料开发提供新思路。