成果简介
制备先进的微波吸收（MA）纳米材料是解决军事和民用领域日益严重的电磁污染的最可行方法之一。为此，石墨烯和MXene由于其卓越的结构和性能获得了广泛关注。诸如高长宽比，活性化学表面以及各种合成工艺等共同特征赋予石墨烯和MXene独特的优势，可用于开发高效MA结构，特别是轻量级组件和各种复合材料。同时，它们之间的结构和性能差异（例如不同的电导率）会导致在其MA材料的设计，制造和应用中采用独特的技术。
近日，西北工业大学李贺军院士课题组在《Adv. Funct. Mater.》期刊发表名为“Graphene and MXene Nanomaterials: Toward High-Performance ElectromagneticWave Absorption in Gigahertz Band Range”的论文，系统评述了石墨烯和MXene基吸波材料的研究进展，特别关注了主要研究策略的进展。此外，通过对石墨烯和MXene基MA材料的比较，展示了它们在实现高性能MA方面的各自优势。对这些MA材料的未来挑战，研究方向和前景也进行了强调和讨论。
小结与展望
在过去的几年中，对基于石墨烯和MXene的电磁衰减材料的越来越广泛的研究表明，两种典型的2D纳米材料在出色的MA应用中占有重要地位。同时获得强大的电磁损耗能力和良好的阻抗匹配一直是实现EMW吸收“薄，轻，宽，强”目标的核心原则。但是，为了满足未来复杂电磁环境的需求，需要进一步增强石墨烯和MXene基材料的吸收性能，作者提出在以下领域有很大的研究范围：
1、低频范围（尤其是与大多数民用无线电子设备和重要的军事检测仪器的工作频率相对应的0.1-6 GHz范围）内的MA性能差，仍然是阻碍当前基于石墨烯和MXene材料宽带吸收的重大挑战。
2、异质结构具有很强的界面极化能力，有利于增强石墨烯和MXene材料的吸波性能，需要开发相应的合成策略，使用具有大的长径比的二维损耗材料，例如纳米带和纳米片。
3、为了深入理解和实际应用，需要深入研究纯石墨烯和MXene在不同尺度下的微观结构和形态之间的精细关系以及电磁性能。
4、结构和功能设计技术的结合是减少MA厚度和重量的有效策略。但是，相关研究目前很少。为了实现此目标，应选择具有良好机械强度的可透波的基体材料。相信在未来，石墨烯和MXene基吸波材料会取得更多突破，缓解电磁污染问题。