界面太阳能蒸发技术在海水淡化、污水净化等领域前景广阔，同时电子设备对高性能电磁干扰（EMI）屏蔽材料的需求快速增长。如何在一类多孔材料中同时实现高效光热转换、水分输运与电磁屏蔽，是多功能气凝胶设计的关键挑战之一。本文，南昌大学饶郑刚 副教授、 费林峰 教授团队在《ACS Applied Materials & Interfaces》发表题为 “Graphene‑Bridged MXene Aerogel with Vertically Aligned Channels for Solar Evaporation and Electromagnetic Interference Shielding” 的论文，通过定向冷冻与温和热退火策略，构筑了还原氧化石墨烯桥接 MXene 的三维气凝胶（rGM），其内部具有垂直排列的贯穿通道，用于太阳能蒸发和 EMI 屏蔽双功能集成。
这种低密度的双连续有序网络在阳光波段表现出约 96.2% 的高吸收率和良好的亲水性，实现了高效光热转换与快速水输运。作为太阳能蒸发器，在 1 个太阳光照下，蒸发速率达 2.62 kg·m⁻²·h⁻¹，能量效率为 91.68%。同时，气凝胶内部导电损耗与多重内反射协同作用，使其在 X 波段（8.2–12.4 GHz）展现出 35.67 dB 的 EMI 屏蔽效能。该工作为设计兼具高效太阳能热转换与高性能电磁屏蔽的多功能气凝胶提供了通用策略
Figure 1.Schematic illustration for the fabrication of rGM aerogel and its microstructure.
总而言之，本研究采用一种简单且可扩展的定向冷冻策略，将MXene和rGO纳米片高效连接成具有垂直排列通道的3D气凝胶。该策略赋予气凝胶优化的微观结构和多功能特性，不仅显著缓解了MXene材料的重新堆叠和氧化问题，还使其具备了广泛的应用前景。rGM气凝胶表现出优异的光吸收性能、卓越的润湿性以及出色的光热转换能力。基于该气凝胶制备的太阳能蒸发器，在1太阳照度下实现了2.62 kg m−2 h−1的高蒸发速率，能源效率达91.68%。此外，有序网络结构与高电导率的结合使rGM气凝胶具备令人满意的电磁干扰（EMI）屏蔽性能，在X波段展现出35.67 dB的EMI屏蔽效率（EMI SE）。这些研究成果有望为高性能多功能气凝胶材料的进一步研究提供启示。
文献：https://doi.org/10.1021/acsami.6c08527
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