摘要
随着科学技术的不断发展，5G时代已经来领，电磁波的应用已经涉及到各个领域，特别是在工业生产、医疗诊断和国防建设方面。然而，电磁污染日益凸显，给我们的生活环境和国防安全带来了巨大的威胁，因此，开发设计高性能电磁波吸收材料是近年来的研究重点。 碳材料具有优秀的介电性能，而磁性颗粒具有良好的磁性能，通过复合等手段可以有效调控材料的介电常数和磁导率，以同时达到阻抗匹配和衰减特性。因此，磁性金属/碳基纳米复合材料仍是目前最理想的吸波材料。然而，传统的制备方法仍有许多不足，例如时间消耗较大，功率耗散较高，生产效率较低，因此合成此类纳米复合材料仍然是一个巨大的挑战。基于此，本文提出了一种超快的含能金属有机框架(EMOF)爆燃方法，通过一步热解释放巨大的热量，将EMOF转化为磁性纳米颗粒，同时将氧化石墨烯(GO)转化为还原氧化石墨烯(rGO)。主要内容如下： （1）采用共沉淀法制备了EMOF；并通过引入GO合成EMOF/GO爆燃前驱体。研究GO的引入对EMOF形貌结构的影响，并且利用高速摄像来探究EMOF/GO的爆燃特性。结果表明：GO的引入能够减少E-MOF的堆积作用，使其均匀分散到GO上；并且GO的引入可以促进EMOF在爆燃过程中的分解，同时为爆燃产物提供大量的形核位点，有利于纳米颗粒均匀分散，减少团聚。 （2）以Fe-BTO/GO为前驱体，通过爆燃法快速制备Fe3O4超细纳米颗粒，并均匀分散于被还原的GO上，最终得到了Fe3O4/rGO复合材料。研究Fe-BTO：GO的相对含量对爆燃产物物质组成、形貌结构和吸波性能的影响。结果表明：当Fe-BTO：GO的摩尔比为6∶1时，材料最小反射损耗RL能达到-67.03dB，厚度匹配仅为2.8mm。吸波性能达到最佳的原因：Fe3O4的引入使得复合材料达到了良好的阻抗匹配，因此电磁波可以最大化进入材料内部；同时Fe3O4纳米颗粒自然共振所产生的磁损耗，以及Fe3O4与rGO界面极化作用产生的介电损耗可以尽可能地消耗电磁波能量。 （3）以FeCo-BTO/GO为前驱体，通过爆燃法快速制备FeCo合金纳米颗粒，并均匀分散于被还原的GO上，最终得到了FeCo/rGO复合材料。研究FeCo-BTO：GO的相对含量对爆燃产物物质组成、形貌结构和吸波性能的影响。结果表明：当FeCo-BTO：GO的摩尔比为4∶1时材料最小反射损耗RL能达到-62.03dB，匹配厚度为2.8mm。吸波性能达到最佳的原因：FeCo纳米颗粒的引入大大改善了复合材料的阻抗匹配；同时FeCo纳米颗粒能够通过涡流损耗和自然共振的形式产生磁损耗，以及FeCo与rGO界面极化作用产生的介电损耗可以尽可能地消耗电磁波能量。
NETL