信息時代電子電氣設備的迅猛發展在給人們帶來方便的同時，也産生了大量負面效應，如電磁信息洩露、電磁環境污染和電磁幹擾等新的環境污染問題。在這一背景下，高性能電磁波屏蔽材料已成為解決電磁波污染的關鍵技術。近日，鄭州大學材料科學與工程學院研究團隊在MXene納米吸波材料領域取得新進展，研究成果已發表于國際著名期刊Chemical Engineering Journal。

随着電子技術的迅速發展，我們日常生活中的電子産品和設備越來越多。在提供便利的同時，計算機等無線電發射裝置也會産生不同波長和頻率的電磁波，電磁波洩漏和相互幹擾等電磁波污染問題逐漸複雜和凸顯。電磁波污染不僅影響通訊設備的運行，還會在一定程度上危害人類的身體健康，因此近年來其危害受到了越來越多的關注。現階段，解決電磁波污染問題的主要手段是采用電磁屏蔽材料。

圖源：科普山東

電磁屏蔽是利用金屬等電磁屏蔽材料做成屏蔽體，将需要防護的區域封閉起來，把電磁脈沖隔離在屏蔽體外。當電磁脈沖來臨時，其電磁能量被屏蔽體反射、吸收或阻斷。即便電磁脈沖可以穿透屏蔽體，電磁能量和電磁場強度也會衰減到可以接受的程度。目前，采用新型高性能電磁波吸收材料已成為解決此類危害的有效方法之一。近年來的研究表明，石墨烯、二硫化钼和過渡金屬碳氮化物（MXenes）等二維納米材料在高性能電磁波吸收材料的應用方面具有巨大的潛力和廣闊前景。

基于此，鄭州大學材料科學與工程學院高溫功能材料研究所先進陶瓷課題組以高濃度HF刻蝕Mo2TiAlC2 MAX相得到了多層Mo2TiC2Tx，然後借助四甲基氫氧化铵（TMAOH）作為插層劑得到了少層Mo2TiC2Tx（d-Mo2TiC2Tx），并通過溶劑熱還原法在少層MXene上負載了不同形貌的Ni粒子（球狀和花狀），研究了Ni/Mo2TiC2Tx的物相結構、微觀形貌、表面化學狀态及Ni/Mo2TiC2Tx複合材料的微波響應特性，獲得了薄塗層、寬頻帶、強吸收的輕質吸波材料。

近期，相關研究成果以題為“Tailoring electromagnetic responses of delaminated Mo2TiC2Tx MXene through the decoration of Ni particles of different morphologies”的原創性研究論文發表于Chemical Engineering Journal（IF＝13.273），鄭州大學碩士研究生胡飛越為論文第一作者，範冰冰副教授為論文通訊作者，鄭州大學材料科學與工程學院為論文第一作者單位和通訊單位。

範冰冰副教授

近年來，範冰冰副教授團隊圍繞MXene納米材料制備與性能研究方面開展了大量工作，尤其是在吸波材料、電磁屏蔽材料等領域取得了一系列創新成果，先後發表于Chemical Engineering Journal、Advanced Electronic Materials、Journal of Advanced Ceramics等知名期刊，受到了同行廣泛關注。以上研究工作得到了國家自然科學基金、河南省優秀青年基金、河南省高校科技創新人才等項目資助。

鄭州大學材料科學與工程學院成立于2001年，由原鄭州大學材料系、建築工程學院（部分專業）、原鄭州工業大學材料科學與工程系、數理力學系（部分專業）合并組建，2019年9月與河南省資源與材料工業技術研究院合署運行。學院設有材料科學與工程、高分子材料與工程和材料化學3個本科專業和1個（材料科學與工程）國際化班。其中，材料科學與工程專業是國家一流本科專業建設點、國家級特色專業、國家高等學校“專業綜合改革試點”專業、河南省首屆名牌專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業，通過了教育部工程教育專業認證，開展了材料類卓越工程師2.0人才培養。

學院擁有材料加工工程國家級重點學科，國家“211”一、二、三期重點建設學科，材料科學與工程河南省優勢特色學科（A類），材料學、皮革化學與工程河南省重點建設學科，并設有材料科學與工程博士後流動站。

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本文部分素材來源：鄭州大學材料科學與工程學院、鄭州大學招生網、中國科學院、科普山東