伴隨著 5G 時(shí)代的到來以及科技的快速發(fā)展，越來越多的電子設(shè)備走進(jìn)我們的生活。這些電子設(shè)備給我們帶來便利的生活的同時(shí)，也給我們帶來了大量的電磁輻射，對人類的健康和生活造成了影響。因此，開發(fā)高性能的電磁波吸收材料和電磁波屏蔽材料非常重要。具有異質(zhì)界面的碳基復(fù)合材料因其優(yōu)異的介電損耗而成為很有前途的電磁波吸收材料（EWAM）。然而，在非磁性復(fù)合材料中原位構(gòu)建超高密度的極性異質(zhì)界面仍然具有一定挑戰(zhàn)。

為此，陜西科技大學(xué)黃文歡課題組采用一種雙金屬-雜化沸石咪唑框架（ZnMo-HZIF）作為前驅(qū)體，通過液相刻蝕及高溫?zé)峤獾牟呗?，精確合成了具有均勻分布納米級 MoC/NC 異質(zhì)界面的空心球。材料中 MoC 晶格中的 Mo 缺陷不加速了電荷轉(zhuǎn)移、增強(qiáng)了界面電荷極化。更重要的是，與復(fù)旦大學(xué)車仁超教授團(tuán)隊(duì)合作首次通過電子全息圖在納米尺度下直接觀察到 MoC(-)/carbon(+)界面上的極化電荷分布，對電磁衰減過程中界面極化的原子級理解將極大地促進(jìn)非磁性碳基 EWAM 的設(shè)計(jì)合成。該成果發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊 Journal of Materials Chemistry A，并選為封面文章(Outside Front Cover)。

亮點(diǎn) 1：液相刻蝕及高溫?zé)峤庵苽?H-MoC/NC 空心球

采用 ZnMo 前驅(qū)體，通過對物化合成手段的精確調(diào)控，獲得了 H-MoC/NC 空心球。ZnMo-HZIF 在刻蝕溶液中通過溶解擴(kuò)散速率差導(dǎo)致了球形超薄結(jié)構(gòu)的形成，對于構(gòu)造納米級的異質(zhì)極化界面及獲得高的阻抗匹配具有重要的意義。

亮點(diǎn) 2：電磁波損耗及阻抗匹配的精確調(diào)控

由于 H-MoC/NC 空心球的高電子傳導(dǎo)、高分散的納米級極化界面、高密度的原子缺陷及化學(xué)偶極，展現(xiàn)出了優(yōu)異的介電損耗、偶極極化損耗和界面極化損耗協(xié)同作用（圖 3）。此外，進(jìn)一步通過 H-MoC/NC 中空結(jié)構(gòu)的合理構(gòu)造，增強(qiáng)了材料的阻抗匹配，因此展現(xiàn)出了最優(yōu)的電磁波吸收（圖 4）。

亮點(diǎn) 3：納米級 MoC/NC 異質(zhì)界面的精確構(gòu)造及觀測

通過高分辨透射電子顯微鏡、電子全息及電荷分布圖，首次直接觀測到納米級的 MoC(-)/carbon(+)異質(zhì)界面以及界面兩側(cè)的電荷分布（圖 5），解明了 H-MoC/NC 超薄空心球的合成及電磁波損耗機(jī)理。

• Hollow MoC/NC sphere for electromagnetic wave attenuation: direct observation of interfacial polarization on nanoscale hetero-interfaces
  Wenhuan Huang*（黃文歡，陜西科技大學(xué)）, Wenming Gao, Shouwei Zuo, Luxi Zhang, Ke Pei, Panbo Liu, Renchao Che*（車仁超，復(fù)旦大學(xué)） and Huabin Zhang*（張華彬，阿卜杜拉國王科技大學(xué)）
  J. Mater. Chem. A, 2022,10, 1290-1298
  http://doi.org/10.1039/D1TA09357F

  

  
  

高文明

陜西科技大學(xué)

高文明，2019 年至今就讀于陜西科技大學(xué)，在黃文歡課題組攻讀碩士學(xué)位。研究課題為電磁波吸收材料的設(shè)計(jì)合成，目前已發(fā)表了 SCI 論文一篇。

黃文歡 副教授

陜西科技大學(xué)

黃文歡，陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，副教授。2005.9-2014.7 年就讀于西北大學(xué)并獲得博士學(xué)位（導(dǎo)師：王堯宇教授），2016.3-2017.3 年在美國亞利桑那大學(xué)進(jìn)行訪問研究（合作導(dǎo)師：鄭智平教授），2017.11-2020.4 年在中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所進(jìn)行博士后研究（合作導(dǎo)師：張健研究員）。主要從事金屬有機(jī)框架及功能團(tuán)簇化合物的設(shè)計(jì)合成及其在光/電催化、吸波、能源存儲及轉(zhuǎn)換方面的應(yīng)用等研究工作。

近年來主持國家項(xiàng)目 1 項(xiàng)、省部級各類項(xiàng)目 6 項(xiàng)，獲得陜西省高?？茀f(xié)青年人才托舉計(jì)劃項(xiàng)目。在 Nano-Micro Letters、Journal of Materials Chemistry A、Energy & Environmental Materials、Chemical Engineering Journal、Materials Chemistry Frontiers、Chemical Communications、Carbon、Journal of Power Sources、Nanoscale、Chemistry-A European Journal、Inorganic Chemistry、Crystal Growth & Design 等國際期刊上發(fā)表 SCI 論文 40 余篇，綜述 3 篇。其中第一/通訊作者論文 36 篇，受邀撰寫綜述 3 篇，高被引論文 5 篇，熱點(diǎn)論文 2 篇。授權(quán)國家發(fā)明專利 3 項(xiàng)。組織本科生學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技競賽獲得省級獎(jiǎng)項(xiàng) 3 項(xiàng)，省級創(chuàng)新基金 1 項(xiàng)，校級獎(jiǎng)項(xiàng) 2 項(xiàng)；培養(yǎng)研究生獲得“優(yōu)秀畢業(yè)生”、“優(yōu)秀碩士畢業(yè)論文”、“國家獎(jiǎng)學(xué)金”、“研究生高水平科研成果獎(jiǎng)勵(lì)”等。