近十年我國在吸波材料領域的重大突破(2)

// 6、核殼結構 Fe3O4@C 複合材料的殼體厚度對吸波性能的影響

圖7　核殼結構 Fe3O4@C 複合材料及其吸波性能

文章簡介： 哈爾濱工業大學杜耘辰（通訊作者）先在 Fe3O4 表面進行原位聚合，使酚醛樹脂包覆其上，隨後進行高溫碳化處理，製備出具有核殼結構的 Fe3O4@C 複合材料。此材料的殼體厚度可通過聚合過程中改變間苯二酚的品質分數來調控。 研究結果表明：在 Fe3O4 上包覆碳殼不僅提高了複介電常數，而且改善了阻抗匹配特性，產生多重鬆弛過程，從而提升微波吸收能力。此外，在 Fe3O4@C 核殼結構中，一個優選的殼體厚度會產生特殊的介電行為，賦予材料更強的反射損耗。

通訊作者及其簡介： 杜耘辰，哈爾濱工業大學化工與化學學院教授／博士生導師。 2003 年畢業於吉林大學化學學院應用化學系，獲理學學士學位；同年 9 月進入吉林大學無機合成與製備化學國家重點實驗室攻讀博士學位，師從肖豐收教授，主要從事介孔功能材料的製備及其在多相催化中的性能研究。 2008 年 6 月畢業於吉林大學化學學院無機化學專業，獲理學博士學位。同年 7 月進入哈爾濱工業大學化學系工作，進入韓喜江教授課題組，開展新型吸波材料研究。 主持完成國家自然科學基金 2 項、中國博士後基金 2 項、黑龍江省博士後科研啟動基金 1 項、哈工大優秀青年教師培養計畫 1 項，目前主持國家自然科學基金面上項目 1 項。 在 Journal of Materials Chemistry A、Carbon、ACS Applied Materials & Interfaces、Advanced Materials Interfaces、Journal of Physical Chemistry C、Journal of Physical Chemistry B、CrystEngComm、RSC Advances、Microporous and Mesoporous Materials、Catalysis Today 等期刊發表 SCI 論文 50 餘篇，獲得中國發明專利 5 項，H 因數 19。

ACS Applied Materials & Interfaces 第 6 卷 12997–13006 頁　被引頻次：81

文獻連結： Shell Thickness-Dependent Microwave Absorption of Core-Shell Fe3O4@C Composites

// 7、磁赤鐵礦膠體納米簇改性還原氧化石墨烯的電磁波吸收性能

圖8　γ-Fe2O3/RGO 複合材料形貌及其吸波性能

文章簡介： 巨大的介面、高介電損耗和較低密度等優點，使石墨烯可作為電磁波吸收劑。然而石墨烯導電性與電磁參數較大，很難滿足阻抗匹配的特性。 西北工業大學殷小瑋（通訊作者）採用溶劑熱法，將還原氧化石墨烯（RGO）納米片與表面改性後的 γ-Fe2O3 膠體納米簇結合。交替納米簇組裝在 RGO 表面的特殊結構，賦予這種二維雜化體較低反射係數與較寬有效頻寬。對電磁波的吸收主要來源於納米顆粒簇之間的介面極化，以及 RGO 的電導損耗。

通訊作者及其簡介： 殷小瑋，1973 年 4 月生，西北工業大學材料學院教授。 2001 年 3 月畢業於西北工業大學材料學院，獲工學博士學位。2002 年 3 月至 2004 年 9 月，受 Lady Davis 基金會資助，在以色列理工學院材料系從事博士後研究；2005 年 1 月至 2006 年 6 月，受洪堡基金會資助，在德國愛爾蘭根–紐倫堡大學材料系從事博士後工作。 2005 年 11 月通過西北工業大學教授評審，2006 年 6 月受聘於材料學院。先後參與國家自然科學基金、航空基金、「973」計畫與「863」計畫等科研專案。作為主要參與者，獲 2002 年教育部自然科學進步二等獎、2002 年陝西高等學校科學技術獎一等獎、2003 年國防科工委科技進步一等獎與 2004 年陝西省科學技術獎一等獎。發表學術論文 30 餘篇。 近年主要研究方向為：（1）陶瓷基複合材料的基體改性與表面塗層工藝；（2）陶瓷基複合材料的環境氧化行為；（3）新型陶瓷基複合材料的近尺寸製備工藝研究。

Journal of Physical Chemistry C 第 117 卷 19701–19711 頁　被引頻次：73

文獻連結： Electromagnetic Wave Absorption Properties of Reduced Graphene Oxide Modified by Maghemite Colloidal Nanoparticle Clusters

// 8、具有優異微波吸收性能的石墨烯泡沫

圖9　石墨烯泡沫的介電特性及其損耗機理

文章簡介： 南開大學化工系黃毅教授（通訊作者）採用冷凍乾燥與高溫碳化處理的方法，製備出三維石墨烯泡沫材料。多孔結構構建的三維導電網路，賦予該材料極寬的有效吸收頻寬（60.5 GHz）與可調節的微波吸收特性。此外，三維石墨烯泡沫還具有良好可壓縮性。

通訊作者及其簡介： 黃毅，南開大學化學學院教授，功能高分子材料教育部重點實驗室固定成員。 1992–1996 年就讀四川大學高分子材料系本科；1996–2001 年於四川大學高分子科學與工程學院攻讀博士；2002–2004 年在清華大學化工系從事博士後研究。 2004–2011 年任南開大學化學學院高分子化學研究所副教授，2011 年 12 月起任教授，兼功能高分子材料教育部重點實驗室固定成員。 主要研究方向：1）碳納米材料（石墨烯、碳納米管等）的宏量製備及應用；2）聚合物納米複合材料；3）光電功能高分子材料及器件；4）電磁遮罩及吸波材料；5）耐熱性聚合物的合成及改性。

Advanced Materials 第 27 卷 2049–2053 頁　被引頻次：64

文獻連結： Broadband and Tunable High-Performance Microwave Absorption of an Ultralight and Highly Compressible Graphene Foam

// 9、CoFe2O4 空心球 / 石墨烯複合吸波材料的蒸氣擴散法合成

圖10　蒸氣擴散法製備 CoFe2O4 空心球 / 石墨烯複合材料及其機理

文章簡介： 北京理工大學趙芸（通訊作者）採用蒸氣擴散法並輔以高溫煆燒，製備出 CoFe2O4 空心球 / 石墨烯複合材料。CoFe2O4 空心球直徑約 500 nm，殼體厚度約 50 nm，該方法成功將 CoFe2O4 空心球均勻分散在石墨烯片表面，並賦予複合材料優良的電磁波吸收性能。

通訊作者及其簡介： 趙芸，北京理工大學化工與環境學院副教授。

Journal of Materials Chemistry A 第 2 卷 735–744 頁　被引頻次：60

文獻連結： Vapor diffusion synthesis of CoFe2O4 hollow sphere/graphene composites as absorbing materials

// 10、石墨烯包覆 ZnO 空心球的電磁波吸收性能

圖11　石墨烯包覆 ZnO 空心球的合成

圖12　GS-ZnO 的電磁波吸收機理

文章簡介： 西北工業大學殷小瑋教授（通訊作者）採用水熱反應與表面改性結合的兩步法，製備出石墨烯包覆 ZnO 空心球（GS-ZnO）。還原氧化石墨烯片完全黏附在由納米粒子組成的 ZnO 空心球表面，這種特殊結構在不犧牲石墨烯與納米粒子互相接觸的情況下，有效降低材料密度；透過調節石墨烯與 ZnO 品質比，可獲得高強度電磁波吸收性能。

通訊作者及其簡介： 殷小瑋，1973 年 4 月生，西北工業大學材料學院教授。 主要研究方向為：陶瓷基複合材料的基體改性與表面塗層工藝；陶瓷基複合材料的環境氧化行為；新型陶瓷基複合材料的近尺寸製備工藝研究。

Journal of Materials Chemistry A 第 2 卷 16403–16409 頁　被引頻次：51

文獻連結： Hierarchical Dendrite-Like Magnetic Materials of Fe3O4, γ-Fe2O3, and Fe with High Performance of Microwave Absorption

作者：材料人　高源
原文連結：https://www.eet-china.com/mp/a162211.html