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       新興的二維材料Ti?C?T（MXene）因其出色的固有導電性和獨特的微觀結構，在電磁波吸收領域引起了廣泛關注。然而，與其他導電材料類似，MXene面臨著阻抗失配的問題，從而阻礙了單一組分MXene材料的電磁波吸收能力。本研究采用熔融氯鹽法，通過表面工程獲得了具有不同表面氯/氧（Cl/O）比例的MXene樣品。其中，Cl/Ni-MX-6樣品表現出了-45.72 dB（1.6 mm）的最小反射損耗值和3.44 GHz（1.3 mm）的有效吸收帶寬。研究表明，增加蝕刻劑含量可以增強MXene的剝離效果并調節Cl/O比例。重要的是，通過調節-Cl/O表面官能團可以限制電荷效應，從而優化純MXene的電磁波吸收性能。這些見解有助于增強MXene基材料在電磁波吸收領域的性能，并更好地理解電磁波損耗機制。
       電磁波吸收（EWA）材料在解決日益嚴重的電磁波污染問題中發揮著至關重要的作用。同時，對具有強吸收（高反射損耗，RL）、寬吸收帶寬（有效吸收帶寬，EAB，RL < -10 dB）、薄厚度和低負載的電磁波吸收材料的需求日益增長。由于傳統的磁性金屬和鐵氧體材料難以滿足當代需求，研究重點已轉向二維（2D）材料，如h-BN、石墨烯、g-C?N?和MoS?等，這些材料因其出色的機械性能、穩定的化學性質和獨特的電學特性而成為研究的熱點。然而，純二維材料往往由于固有的介電特性而在交變電磁場中表現出單一的損耗機制，導致電磁波吸收性能不佳。因此，研究人員致力于通過復合介電/磁性組分、引入雜原子、設計獨特微結構、表面工程等方法來改進二維材料的電磁波吸收性能。
 
 
圖1. (a) Ti3C2Cl2制備的機制圖。(b) Al-MAX和Cl/Ni-MX-x（x=1.5、3、6和9）的XRD圖譜。(c) Cl/Ni-MX-6的C 1s，(d) Ti 2p，(e) O 1s和(f) Cl 2p區域的XPS精細譜。(g) Cl/Ni-MX-x表面檢測到的Cl和O原子含量的比值。
 
 
圖2.掃描電子顯微鏡(SEM)圖像：(a) Cl/Ni-MX-1.5，(b) Cl/Ni-MX-3，(c) Cl/Ni-MX-6 和 Cl/Ni-MX-9。透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)圖像：(e, e') Cl/Ni-MX-1.5，(f, f') Cl/Ni-MX-3，(g, g') Cl/Ni-MX-6 和 (i) Cl/Ni-MX-9，插圖 e'~g' 顯示了 Cl/Ni-MX-x 的逆快速傅里葉變換(IFFT)圖像，(h) Cl/Ni-MX-6 的元素分布圖，顯示了 Ti、Cl 和 O 元素的分布。
 
 
圖3。 (a) Cl/Ni-MX-1.5, (b) Cl/Ni-MX-3, (c) Cl/Ni-MX-6 和 (d) Cl/Ni-MX-9 的二維RL曲線。(e) ε' 的實部和 (f) 虛部與頻率的關系圖。(g) MXene吸波性能的比較。(h) 電導率部分和 (i) 極化部分與頻率的關系圖。
 
 
圖4。(a) Cl/Ni-MX-1.5，(b) Cl/Ni-MX-3，(c) Cl/Ni-MX-6 和 (d) Cl/Ni-MX-9 的 Z 值圖。Cole-Cole 圓圈圖用于 (e) Cl/Ni-MX-6 和 (f) Cl/Ni-MX-9。
 
 
圖5.(a) 模型，(b) 能帶結構，(c) DOS分布和(f) Cl端基MXene的電荷密度圖。PDOS圖(d) 連接到Cl端的Ti (Ti-1)和(e) 未連接到Cl端的Ti (Ti-2)。(g) 模型，(h) 能帶結構，(i) DOS分布和(l) O端基MXene的電荷密度圖。PDOS圖(j) Ti-1和(k) Ti-2的O端基MXene。
 
 
 
圖6.Cl/Ni-MX-x的電磁損耗機制示意圖。
 
 
圖7. (a) CST遠場仿真模型，(b)PEC基底的3D RCS分布圖，(c) Cl/Ni-MX-1.5，(d) Cl/Ni-MX-3，(e) Cl/Ni-MX-6和(f) Cl/Ni-MX-9涂層。 (g) 不同Theta下的RCS曲線2D圖。(h) Cl/Ni-MX-x在特定角度(Theta = 0, 30, 60和90°)相對于PEC基底的RCS降低值圖。
 
       通過表面工程成功調節了MXene的表面官能團，優化了其電磁波吸收性能。Cl/Ni-MX-6樣品在40 wt%填充量下，在1.6 mm厚度下實現了-45.72 dB的最小反射損耗值，并在1.2 mm厚度下具有3.44 GHz的有效吸收帶寬。研究表明，增加蝕刻劑含量可以誘導層剝離并調節表面官能團的數量和種類。Cl/Ni-MX-6的出色電磁波吸收性能源于其適中的導電性和平衡的極化損耗。這項研究不僅開發了MXene單一組分吸波材料的應用潛力，還為理論研究MXene的吸波機制提供了有價值的案例。
 

1. ‌熔融氯鹽法調控MXene表面官能團‌

2. ‌實現單一組分MXene的優異電磁波吸收性能

‌性能優化‌：通過精確調控MXene表面的Cl/O比例，成功制備出單一組分的MXene材料（Cl/Ni-MX-6），該材料在1.6 mm厚度下實現了-45.72 dB的最小反射損耗值，并在1.2 mm厚度下具有3.44 GHz的有效吸收帶寬。這一性能優于許多報道的純MXene材料，展示了單一組分MXene在電磁波吸收領域的巨大潛力。

3. ‌揭示Cl/O官能團對電磁波吸收性能的影響機制

‌機制探索‌：研究深入探討了Cl/O表面官能團如何影響MXene的電磁波吸收性能。發現通過調節Cl/O比例，可以有效限制MXene的電荷效應，優化其導電性和極化損耗，從而實現電磁波吸收性能的提升。這一發現為理解MXene的電磁波損耗機制提供了新的視角。

4. ‌為MXene基電磁波吸收材料的研究提供新方向

‌研究方向‌：本研究不僅展示了熔融氯鹽法在MXene表面工程中的應用潛力，還為開發高性能MXene基電磁波吸收材料提供了新的研究方向和思路。通過進一步優化表面工程策略，有望制備出性能更加優異的MXene基電磁波吸收材料。