具有低反射高吸收能力的电磁屏蔽材料具有重要的应用价值。控制电磁组分和设计可控结构可以有效地改善电磁屏蔽吸收和反射性能。此外，极端的寒冷天气对室外电子设备的正常工作造成潜在危害。在电磁屏蔽材料上集成光热转换能力可以进一步提高设备的稳定性和可靠性。近日，北京林业大学马明国教授团队报道了一种基于两步冷冻法制备ZIFs衍生磁性CoNi纳米笼/MXene/纳米纤维素气凝胶材料，所制备的气凝胶表现出独特的双层结构，其上层为ZIFs衍生磁性CoNi纳米笼和纳米纤维素构成的电磁波吸收层，下层由MXene和纳米纤维素构成电磁波反射层。得益于电磁组分的优化设计和独特的双层气凝胶结构，所制备的BZMN气凝胶实现了35.1 dB 的电磁屏蔽效率（EMI SE），同时具有低的反射系数（R=0.28），电磁绿色指数（gs）最高可达2.88。双层的气凝胶结构极大地延长了电磁波在材料内部的传输路径，独特的双层结构也赋予了BZMN气凝胶双面异质光热转换性能。这些特征使BZMN气凝胶成为低电磁波反射屏蔽器件候选材料，未来有望用于寒冷天气条件下的电信通讯和电子设备保护。
相关工作以“Zeolitic Imidazolate Frameworks derived Magnetic Nanocage/MXene/Nanocellulose Bilayer Aerogels for Low Reflection Electromagnetic Interference Shielding and Light-to-Heat Conversion”为题发表在材料科学领域国际期刊Advanced Functional Materials(https://doi.org/10.1002/adfm.202417947)上。论文的第一作者为北京林业大学材料科学与技术学院博士研究生麦田，通讯作者为北京林业大学材料科学与技术学院马明国教授。该研究工作得到了国家自然科学基金和硅基材料安徽省实验室开放基金课题的资助。
研究结论
(1) 利用两步冷冻策略制备了具有独特双层结构的轻质磁性ZIF/MXene/纳米纤维素气凝胶。(2) BZMN气凝胶具有35.1 dB 的电磁屏蔽效率（EMI SE），同时具有低的反射系数（R=0.28）。
(3) BZMN气凝胶的电磁绿色指数（g s）最高可达2.88，符合绿色电磁屏蔽材料的标准。
(4) 双层气凝胶表现出优异的光热转换性能，在2.0太阳光强度下可达109.3度，在0.8 W cm -2的激光照射下可达234.1度。
图1.BZMN气凝胶的制备流程示意图
图2. BZMN气凝胶的基础表征图
图3. BZMN气凝胶的电磁性质和电磁屏蔽性能
图4. BZMN气凝胶的双面异质光热转化性能
论文信息：
Tian Mai, Lei Chen, Qi Liu, Zhong-Hui Guo, Ming-Guo Ma*. Zeolitic Imidazolate Frameworks derived Magnetic Nanocage/MXene/Nanocellulose Bilayer Aerogels for Low Reflection Electromagnetic Interference Shielding and Light-to-Heat Conversion Adv. Funct. Mater. 2024,
https://doi.org/10.1002/adfm.202417947.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202417947
来源：高分子科学前沿
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