一种新型二维超宽带、透明电磁屏蔽材料: 石墨烯/MXenes的复合物

In order to deeply research the key scientific problems in the electromagnetic shielding process and construct a new type of two-dimensional electromagnetic shielding material: graphene/MXenes composites with specific structures and functions, this project would be carried out from the following three technical routes: 1) Preparation of graphene/MXenes composites with controllable morphology, crystallographic and heterogeneous structures of specific two-dimensional structures, and combined with theoretical calculation and energy band regulation technology, revealing the specific relationship between the structures and the performance of electromagnetic shielding materials; 2) Measuring the reflection, absorption and transmission properties of electromagnetic waves in a two-dimensional electromagnetic shielding system, and their composite structures are characterized systematically, and as well studying the relationships between their micro-structure (including size, shape and stacking, etc.), interface, internal domain structure, defects and the distribution and migration of free electrons; 3) Studying the processing method on dielectric substrate, and solving the charge accumulation effect in the processing process, and probing the relationship between the structure and performance of the device including the regulation method. On this basis, the practical application of the graphene/MXenes composites is explored directing for the unique properties of two-dimensional structures, and lay the foundation for realizing the high-performance electromagnetic shielding materials in the field of national defense military.

为了深入研究电磁波屏蔽过程中的关键科学问题，构筑一种新型的具有特定结构和功能的电磁屏蔽材料: 石墨烯/MXenes复合物，本项目拟从以下几个技术路线开展研究：1）制备形貌可控、结晶和异质结构可控的具有特定二维结构的石墨烯/MXenes复合物，结合理论计算与能带调控技术，揭示屏蔽材料的结构与效能之间的特定关系；2）测量二维电磁屏蔽体系中电磁波的反射、吸收和透射等性能，对石墨烯、MXenes及其复合结构的微观结构进行全方位、多方面的表征，系统研究其微结构（尺寸、形状和堆叠方式等）、界面和内部畴结构、缺陷等与自由电子的分布和迁移之间的关系；3）研究介电衬底上石墨烯-MXenes复合结构电磁屏蔽材料的加工方法，解决加工过程中介电衬底上的电荷聚集效应，研究器件结构与性能的关系与调控方法。在此基础上，针对介电衬底上二维材料复合结构的独特性能，探索石墨烯-MXenes复合材料的实际应用方法。

为了深入研究电磁波屏蔽过程中的关键科学问题，构筑一种新型的具有特定结构和功能的电磁屏蔽材料: 石墨烯/MXenes复合物，本项目拟从以下几个技术路线开展研究：1）制备形貌可控、结晶和异质结构可控的具有特定二维结构的石墨烯/MXenes复合物，结合理论计算与能带调控技术，揭示屏蔽材料的结构与效能之间的特定关系；2）测量二维电磁屏蔽体系中电磁波的反射、吸收和透射等性能，对石墨烯、MXenes及其复合结构的微观结构进行全方位、多方面的表征，系统研究其微结构（尺寸、形状和堆叠方式等）、界面和内部畴结构、缺陷等与自由电子的分布和迁移之间的关系；3）研究介电衬底上石墨烯-MXenes复合结构电磁屏蔽材料.的加工方法，解决加工过程中介电衬底上的电荷聚集效应，研究器件结构与性能的关系与调控方法。在此基础上，针对介电衬底上二维材料复合结构的独特性能，探索石墨烯-MXenes复合材料的实际应用方法。.重要结果包括：发表相关SCI高水平文章3篇，得到的关键数据包括如下：.1：总结了新型纳米碳材料石墨烯以及二维纳米材料MXenes等材料在电磁屏蔽材料上的应用，并发表了综述文章；.2: 得到了石墨烯材料作为新型碳材料，与铁的氧化物复合以后，不仅在电磁屏蔽材料上有所应用，在金属抗锈蚀方面也有应用等重要结论。.科学意义在于：得出结论，石墨烯以及MXenes这两种二维结构的纳米材料在很多领域都有很广泛的应用。