兰州理工大学杜雪岩教授、宋静宇同学《国际陶瓷》：

粒径可调控的Ti₃C₂Tₓ MXene/Ni复合材料的制备及其高性能微波吸收性能研究

【研究背景】

进入信息化高速发展的21世纪，电子技术日新月异，电磁波已广泛应用于众多领域，并深度融入人类生产生活的方方面面。从手机、微波炉、无线通信等日常电子产品，到雷达、导弹等国防军工装备，电磁波技术的应用无处不在。电磁技术的飞速发展在带来巨大经济效益与社会价值的同时，也引发了一系列严峻问题：电磁辐射不仅会危害人体健康，导致神经与免疫系统功能紊乱，还会干扰精密电子仪器、无线通信系统及航空航天设备的正常工作。为此，日益严重的电磁污染与电磁干扰已被公认为继大气、水体、噪声污染之后的第四大环境污染。因此，开展电磁辐射抑制与干扰防护研究，对保障人体健康和改善生活环境具有重要的现实意义。

【研究亮点】

通过改变Ti₃C₂Tₓ MXene与Ni的添加比例，能够调节材料表面活性位点，从而实现对Ni纳米颗粒粒径的可控调节。

【制备流程】

典型制备过程如下：将1.18 g NiCl₂・6H₂O溶于200 mL乙二醇中。待金属盐完全溶解后，在持续搅拌条件下缓慢加入计量比可控的Ti₃C₂水溶液，继续搅拌30 min。随后向混合液中加入3.60 g NaOH，将其置于水浴中，在氮气氛围、40 °C条件下搅拌1 h。反应结束后，将混合液转移至反应釜中，在静态条件下190 °C水热反应10 h。最后，产物分别用DMF（N,N‑二甲基甲酰胺）和甲醇（CH₃OH）洗涤，并真空干燥24 h。Ti₃C₂Tₓ MXene溶液的加入体积分别为120.00 mL、60.00 mL、40.00 mL、30.00 mL和25.00 mL，对应得到Ti₃C₂Tₓ MXene与Ni质量比依次为1:2、1:4、1:6、1:8、1:10的一系列样品。

机理图

【结论】

通过原位溶剂热法成功制备了层状Ti₃C₂Tₓ MXene/Ni复合材料。通过精准调控Ti₃C₂Tₓ MXene与Ni²⁺的化学计量比，在材料中构建了有效的介电损耗与磁损耗协同机制，并改善了电磁阻抗匹配。Ti₃C₂Tₓ MXene/Ni复合材料在厚度为5.00 mm、频率为3.76 GHz时，最小反射损耗（RL_min）达到−50.70 dB，有效吸收带宽（EAB）为3.20 GHz。此外，雷达散射截面（RCS）模拟显示，S4的RCS值可低至−30.00 dB・m²，表现出优异的雷达隐身性能。

【论文链接】

https://doi.org/ 10.1016/j.ceramint.2025.12.176