综述：基于MXene的复合材料在电磁干扰和核辐射防护中的应用：混合材料策略与展望

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：MXene-based composites for electromagnetic interference and nuclear radiation shielding: hybrid material strategies and perspectives

　　

摘要

在电子和核技术创新主导的时代，保护设备和人类健康免受电磁干扰（EMI）和核辐射（NR）的影响，需要开发高效、多功能的屏蔽材料，以满足现代文明的严格要求。在现有的候选材料中，二维过渡金属碳化物和氮化物（称为MXenes）因其巨大的表面积、优异的导电性、机械柔韧性、低密度、多样的表面形态以及基于溶液的生产方式而受到广泛关注。利用这些特性，最近的制备技术使得基于MXenes的复合材料具备了更强的屏蔽能力，尤其是当与聚合物、凝胶基框架、金属氧化物或碳衍生物结合使用时，可以进一步提高性能。本文概述了屏蔽机制的基本原理，并评估了影响屏蔽效率的关键参数。具体而言，它研究了吸收损耗、反射损耗和多次内部反射对EMI衰减的各自贡献。此外，本文还探讨了基于MXenes的复合材料在NR屏蔽方面的潜力，重点关注材料改性、衰减机制及其与其他屏蔽剂的集成，以提高整体效果。由于MXenes及其基复合材料的独特物理化学特性，它们提供了多功能屏蔽能力，成为传统材料的有前景的替代品。本文利用这些潜力来评估当前的局限性，勾勒未来的发展方向，并指出现代化快速发展的EMI和NR屏蔽系统开发中的挑战与机遇，从而为该领域未来的研究与发展提供指导。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

在电子和核技术创新主导的时代，保护设备和人类健康免受电磁干扰（EMI）和核辐射（NR）的影响，需要开发高效、多功能的屏蔽材料，以满足现代文明的严格要求。在现有的候选材料中，二维过渡金属碳化物和氮化物（称为MXenes）因其巨大的表面积、优异的导电性、机械柔韧性、低密度、多样的表面形态以及基于溶液的生产方式而受到广泛关注。利用这些特性，最近的制备技术使得基于MXenes的复合材料具备了更强的屏蔽能力，尤其是当与聚合物、凝胶基框架、金属氧化物或碳衍生物结合使用时，可以进一步提高性能。本文概述了屏蔽机制的基本原理，并评估了影响屏蔽效率的关键参数。具体而言，它研究了吸收损耗、反射损耗和多次内部反射对EMI衰减的各自贡献。此外，本文还探讨了基于MXenes的复合材料在NR屏蔽方面的潜力，重点关注材料改性、衰减机制及其与其他屏蔽剂的集成，以提高整体效果。由于MXenes及其基复合材料的独特物理化学特性，它们提供了多功能屏蔽能力，成为传统材料的有前景的替代品。本文利用这些潜力来评估当前的局限性，勾勒未来的发展方向，并指出现代化快速发展的EMI和NR屏蔽系统开发中的挑战与机遇，从而为该领域未来的研究与发展提供指导。

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