Rational Construction of Hierarchically Porous Fe-Co/N-Doped Carbon/rGO Composites for Broadband Mic

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Developing lightweight and broadband microwave absorbers for dealing with serious electromagnetic radiation pollution is a great challenge.Here,a novel Fe-Co/N-doped carbon/reduced graphene oxide (Fe-Co/NC/rGO) composite with hierarchically porous structure was designed and synthetized by in situ growth of Fe-doped Cobased metal organic frameworks (Co-MOF) on the sheets of porous cocoon-like rGO followed by calcination.The Fe-Co/NC composites are homogeneously distributed on the sheets of porous rGO.The Fe-Co/NC/rGO composite with multiple components (Fe/Co/NC/rGO) causes magnetic loss,dielectric loss,resistance loss,interfacial polarization,and good impedance matching.The hierarchically porous structure of the Fe-Co/NC/rGO enhances the multiple reflections and scattering of microwaves.Compared with the Co/NC and Fe-Co/NC,the hierarchically porous Fe-Co/NC/rGO composite exhibits much better microwave absorption performances due to the rational composition and porous structural design.Its minimum reflection loss (RLmin) reaches-43.26 dB at 11.28 GHz with a thickness of 2.5 mm,and the effective absorption frequency (RL≤-10 dB) is up to 9.12 GHz (8.88-18 GHz) with the same thickness of 2.5 mm.Moreover,the widest effective bandwidth of 9.29 GHz occurs at a thickness of 2.63 mm.This work provides a lightweight and broadband microwave absorbing material while offering a new idea to design excellent microwave absorbers with multicomponent and hierarchically porous structures.
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