Phase and Valence State Engineering of MOFs-Derived Iron Oxide@Carbon Polyhedrons for Advanced Microwave Absorption
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MOFs-derived magnetic carbon-based composites are considered to be valuable materials for the design of high-performance microwave absorbents. Regulating phase structures and introducing mixed-valence states within the composites is a promising strategy to enhance their charge transfer properties, resulting in improved microwave absorption performance. In this study, iron oxide components show a temperature-dependent phase evolution process (α-Fe2O3→Fe3O4→Fe3O4/FeO), during which the valence states of iron ions are regulated. The tunable phases modulate the magnetic Fe3O4 component, resulting in enhanced magnetic loss. The changed valence states affect the polarization relaxation by adjusting the electronic structure and tune the electron scattering by introducing defects, leading to enhanced dielectric loss. The microwave absorption properties of iron oxide@carbon composites display phase- and valence state-dependent characteristics. Especially, Fe3O4@C composites exhibit superior microwave absorption properties, ascribed to the improved magnetic/dielectric losses induced by good impedance matching and strong microwave attenuation capacity. The minimum reflection loss of Fe3O4@C composites reaches −73.14 dB at 10.35 GHz with an effective absorption bandwidth of 4.9 GHz (7.69–12.59 GHz) when the absorber thickness is 2.31 mm. This work provides new insights into the adjustment of electromagnetic parameters and microwave absorption properties by regulating the phase and valence state.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Phase and Valence State Engineering of MOFs-Derived Iron Oxide@Carbon Polyhedrons for Advanced Microwave Absorption
- Date Crossref
- 27/05/2025
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Northwest University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hebei University of Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Lanzhou University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Physics State Key Laboratory of Photoelectric Technology and Functional Materials pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Materials and Energy Electron Microscopy Centre pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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