玉米秸稈製成納米吸波材料 可有效應對電磁汙染
◎本報記者 王健高 通訊員 孫竹媛
記者11月29日從青島大學獲悉,該校材料科學與工程學院以複合材料與工程專業2018級本科生齊廣雨為第一作者、解培濤副教授為通訊作者、劉春朝教授為共同通訊作者在《先進化合物和雜化材料》上發表論文稱,他們以具有多孔結構的玉米秸稈為原料,通過簡單的生物質轉化法製得一種超輕的納米吸波材料(Fe3C@Fe/C),該材料在超薄厚度(1.13毫米)下實現了優異的吸波性能。
眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),各(ge)種(zhong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)應(ying)用(yong)在(zai)給(gei)人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)方(fang)便(bian)的(de)同(tong)時(shi)也(ye)帶(dai)來(lai)了(le)大(da)量(liang)的(de)電(dian)磁(ci)汙(wu)染(ran),影(ying)響(xiang)人(ren)們(men)的(de)健(jian)康(kang)和(he)信(xin)息(xi)安(an)全(quan),而(er)應(ying)對(dui)電(dian)磁(ci)汙(wu)染(ran)的(de)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan),就(jiu)是(shi)發(fa)展(zhan)電(dian)磁(ci)波(bo)吸(xi)收(shou)材(cai)料(liao)。但(dan)現(xian)階(jie)段(duan)許(xu)多(duo)電(dian)磁(ci)波(bo)吸(xi)收(shou)材(cai)料(liao)存(cun)在(zai)吸(xi)收(shou)帶(dai)寬(kuan)窄(zhai)、製備工藝複雜等問題。
要(yao)想(xiang)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)高(gao)性(xing)能(neng)吸(xi)波(bo)性(xing),其(qi)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)多(duo)級(ji)多(duo)孔(kong)微(wei)觀(guan)結(jie)構(gou)。齊(qi)廣(guang)雨(yu)在(zai)老(lao)家(jia)燒(shao)柴(chai)時(shi),偶(ou)然(ran)發(fa)現(xian)秸(jie)稈(gan)比(bi)木(mu)材(cai)更(geng)容(rong)易(yi)燃(ran)燒(shao),並(bing)看(kan)到(dao)未(wei)完(wan)全(quan)燃(ran)盡(jin)的(de)秸(jie)稈(gan)呈(cheng)蓬(peng)鬆(song)的(de)木(mu)炭(tan)狀(zhuang),並(bing)推(tui)測(ce)玉(yu)米(mi)秸(jie)稈(gan)可(ke)能(neng)具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)。
danzaisuihoukaizhandeshiyanzhong,wulunxuanyongyumijieganderenhebuweizuoweiqianquti,wuluntanhuawendutiaozhengdaoduoshao,zuizhonghuodedecailiaoxiboxingnengdoubulixiang。qiguangyuzhayuedaliangwenxianhouzhaodaoleyuanyin:天然植物或者其遺態材料往往僅有電響應,磁響應較弱或難以實現,無法獲得良好的電-磁匹配。他調整了實驗方案,決定以玉米秸稈的多孔結構作為模板,加入磁性金屬納米顆粒進行改性。
基於此思路,團隊通過金屬鹽浸漬-碳熱還原工藝這一生物質轉化技術,製備出Fe3C@Fe/C納米複合吸波材料。“我們用秸稈製得的納米吸波材料,在1.13毫米超薄厚度下即可實現優異的吸波性能,有效吸收帶寬可達5.1吉赫茲。” 解jie培pei濤tao解jie釋shi說shuo,此ci納na米mi複fu合he材cai料liao具ju有you良liang好hao的de阻zu抗kang匹pi配pei和he較jiao高gao的de衰shuai減jian特te性xing,從cong而er實shi現xian了le優you異yi的de吸xi波bo性xing能neng,這zhe主zhu要yao得de益yi於yu多duo孔kong微wei結jie構gou中zhong多duo級ji界jie麵mian的de介jie電dian損sun耗hao與yu鐵tie納na米mi顆ke粒li磁ci損sun耗hao的de協xie同tong作zuo用yong。
“團隊所使用的金屬鹽浸漬-碳熱還原工藝不僅簡單、成本低,且可大規模生產,所製備的材料吸波性能穩定;還可以提高農業廢料的利用效率,減少秸稈焚燒帶來的環境汙染。”解培濤說。
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