图1. (a) MXene纳米片氢键修饰碳纳米管的制备工艺。(b) Ti3C2Tx MXene照片。(c) MXene纳米薄片的SEM, (d) AFM, (e) HR-TEM图像。(f)生长石墨烯前后的镍机织织物照片。(g)生长石墨烯的SEM, (h) TEM和(i) HR-TEM图像。(j) SEM图像,(k) C元素映射,(l) GWFs的放大图。(m) SEM图像,(n) C和Ti元素映射,(o) M-o-GWFs放大图。
图2(a)羟基化石墨烯与MXene官能团反应形成MXene与GWFs之间的氢键界面。(b) Raman, (c) FTIR, (d) XPS测量,高分辨率(e) C 1s和(f) Ti 2p XPS光谱。
图3.(a) M-o-GWF/PE复合材料的制备方法。(b)说明电磁干扰SE和热导率测量的首选方向的示意图。(c, d)复合材料照片和(e, f) SEM图像。(g) EMI SE和(h)各种样品对应的SER、SEA和SET。(i)纳米碳填充聚烯烃复合材料及其杂化材料之间的SSE/t / 1wt %填料的比较。(j)复合材料的EMI屏蔽机理,(k)计算M-o-GWFs和M-GWFs的电荷密度差。
图4. (a)试样的热扩散系数(α)和热导率(κ)。(b) M-o-GWF/PE和PE的热扩散率随环境温度的变化。(c)循环热冲击试验表明M-o-GWF /PE具有良好的稳定性。(d)测量设置,(e)红外(IR)图像,(f) M-o-GWF/PE和PE表面温度随加热时间的变化。(g) M-o-GWF/PE与其他填充了不同类型纳米填料结构的聚烯烃复合材料沿优选传热方向的比TCE比较。(i)基于4个模型在0.5 s (h)内的模拟比较。
图5(a)其他用折叠法制备的M-o-GWFs填充的热塑性复合材料的热导率和(b) EMI SE。(c)与其他热塑性复合材料相比,我们的样品的EMI SE和热导率之间有更好的平衡。(d) M-o-GWF/PE复合材料屏蔽电磁干扰性能的示意图和(e)照片,以阻止蓝牙设备之间的无线通信。(f)使用M-o-GWF/PE板作为散热片的大功率LED模块冷却测试平台的配置。(j) LED灯在不同输入功率下的表面温度变化,(k)饱和温度随输入功率密度的变化。(l)循环加热/冷却试验的热稳定性。
相关科研成果由中国科学院深圳先进技术研究院Yan-Jun Wan团队于2022年发表在ACS Nano (https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01716)上。原文:Enhanced Electromagnetic Shielding and Thermal Conductive Properties of Polyolefin Composites with a Ti3C2Tx MXene/Graphene Framework Connected by a Hydrogen-Bonded Interface。
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