具有单宁酸增强强度和环境稳定电磁干扰屏蔽性能的Janus结构MXene复合薄膜

《Journal of Materials Chemistry A》：Janus-structured MXene composite films with tannic acid-enhanced strength and environmentally stable electromagnetic interference shielding

　　为满足恶劣环境电子设备需求，本研究通过真空辅助过滤法制备了Janus结构MXene-TA/AgNWs/ANF复合薄膜。经功能化处理与结构设计，该薄膜在保持5501 S/cm高电导率的同时，实现90.5 dB电磁屏蔽效能和89.5 MPa拉伸强度，较原始MXene提升1062.34%。环境测试显示300天后屏蔽效能仅下降0.8%，证实其优异环境稳定性，为便携智能设备提供可靠电磁屏蔽方案。

　　

随着电子设备在恶劣环境中的使用日益增多，开发兼具环境稳定性和机械强度的电磁屏蔽材料变得至关重要，以确保设备的可靠性和数据的完整性。在本研究中，研究人员通过将MXene与单宁酸结合，赋予其抗氧化性能，并采用层状真空辅助过滤技术制备了具有Janus结构的MXene-TA/AgNWs/ANF（J-MTAgA）复合薄膜。与直接混合的同类材料相比，这种Janus结构复合薄膜表现出显著更好的整体性能。当MXene与单宁酸（TA）与银纳米线（AgNWs）的比例为1:9时，J-MTAgA薄膜具有5501 S·cm?1的高电导率，以及90.5 dB的优异电磁干扰（EMI）屏蔽效能（SE?）和21,611 dB·cm2·g?1的特定屏蔽效能（SSE/t）。此外，当MXene与Ag的比例为1:9时，J-MTAgA薄膜还具备出色的机械性能，其抗拉强度达到89.5 MPa，比原始MXene薄膜高出1062.34%。值得注意的是，J-MTAgA薄膜具有卓越的环境耐久性，在室温下储存300天后，其EMI屏蔽效能仅下降了0.8%。这些特性使得J-MTAgA薄膜成为便携式智能设备和精密电子产品中电磁屏蔽的理想候选材料。