近日，安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院疏瑞文教授團(tuán)隊(duì)在石墨烯基三維網(wǎng)狀超輕復(fù)合吸波材料研究中取得系列重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表于國內(nèi)外著名學(xué)術(shù)期刊Journal of Materials Science & Technology（入選中國科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃重點(diǎn)期刊，中科院一區(qū)，Top期刊，IF=10.319）、Composites PartA（中科院一區(qū)，Top期刊，IF=9.463）、Journal of Colloid and Interface Science（中科院一區(qū)，Top期刊，IF=9.965）。

吸波材料是解決電磁干擾和電磁輻射污染問題的關(guān)鍵材料，同時(shí)在軍事雷達(dá)隱身和提高武器作戰(zhàn)效能方面也具有舉足輕重的作用，因而新型輕質(zhì)高性能吸波材料的研發(fā)成為電磁功能材料領(lǐng)域的科技前沿和研究熱點(diǎn)。

《Construction of three-dimensional hierarchical porous nitrogen-doped reduced graphene oxide/hollow cobalt ferrite composite aerogels toward highly efficient electromagnetic wave absorption》（Journal of Materials Science & Technology, 2023, 132, 193-200）論文以氧化石墨烯為模板，采用溶劑熱-水熱自組裝兩步法合成氮摻雜石墨烯/中空鈷鐵氧體復(fù)合氣凝膠。研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氣凝膠具有獨(dú)特的三維分級(jí)多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；鈷鐵氧體的形貌和添加量對(duì)復(fù)合氣凝膠的電磁參數(shù)與吸波性能具有顯著的影響。當(dāng)中空鈷鐵氧體的添加量為15mg和匹配厚度為1.8mm時(shí)，復(fù)合氣凝膠具有最優(yōu)的吸波性能，即最小反射損耗達(dá)-44.7dB、有效吸收帶寬為5.2GHz。復(fù)合氣凝膠的電磁衰減機(jī)理主要包括空間電荷在異質(zhì)界面積累產(chǎn)生的界面極化損耗，石墨烯表面的結(jié)構(gòu)缺陷、殘留官能團(tuán)及氮原子摻雜誘導(dǎo)的偶極極化損耗，磁性中空鈷鐵氧體引起的自然共振損耗，三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傳導(dǎo)損耗和多重反射效應(yīng)等。

《Facile construction of three-dimensional porous netlike reduced graphene oxide/zinc oxide composite aerogels as the lightweight, flame retardant, compression resilience and high-performance electromagnetic wave absorbers》（Composites Part A, 2022, 160, 107068）論文以氧化石墨烯為模板、醋酸鋅為鋅源、檸檬酸鈉為形貌調(diào)節(jié)劑、氫氧化鈉為pH調(diào)節(jié)劑，采用簡單的水熱法制備了還原氧化石墨烯/氧化鋅復(fù)合氣凝膠。研究表明，通過改變檸檬酸鈉的添加量可以有效調(diào)控復(fù)合氣凝膠的微觀形貌、電磁參數(shù)和吸波性能。當(dāng)檸檬酸鈉的添加量為0.8 g時(shí)，復(fù)合氣凝膠具有最優(yōu)的電磁波衰減能力，即最小反射損耗達(dá)-79.1 dB（99.99999%吸收），有效吸收帶寬為7.7 GHz，完全覆蓋Ku波段。此外，復(fù)合氣凝膠具有極低的密度（8.9mg/cm3，約為空氣密度的7倍）、良好的阻燃性能和壓縮回彈性。因此，本文的研究結(jié)果對(duì)新一代輕質(zhì)多功能電磁吸波劑的研發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

《Synthesis of hierarchical porous nitrogen-doped reduced graphene oxide/zinc ferrite composite foams as ultrathin and broadband microwave absorbers》（Journal of Colloid and Interface Science, 2022, 608, 2994-3003）論文采用溶劑熱-水熱兩步法制備了鋅鐵氧體空心微球修飾氮摻雜還原氧化石墨烯復(fù)合泡沫。研究發(fā)現(xiàn)，通過改變退火溫度，可以有效調(diào)控復(fù)合泡沫的石墨化度、磁性能、電磁參數(shù)和吸波性能。復(fù)合泡沫優(yōu)異的吸波性能源于優(yōu)化的阻抗匹配，增強(qiáng)的偶極極化、界面極化，多重反射、傳導(dǎo)損耗、自然共振和渦流損耗等的協(xié)同作用。

成果示意圖（圖由作者提供）

據(jù)悉，疏瑞文教授長期從事新型磁/介電復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備及其在電磁吸波領(lǐng)域中的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，為2020年安徽省杰出青年科學(xué)基金獲得者，入選2021和2022年全球頂尖前10萬科學(xué)家榜單、淮南市第八批“50·科技之星”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，擔(dān)任Advanced Powder Materials期刊青年編委。主持國家自然科學(xué)基金、安徽省杰出青年科學(xué)基金、安徽省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目等科研項(xiàng)目10余項(xiàng)。以第一/通訊作者發(fā)表SCI論文61篇（中科院一區(qū)Top期刊論文38篇，影響因子>9的論文25篇），SCI引用2100余次，單篇引用200次以上2篇，H因子25，入選ESI高被引論文5篇、熱點(diǎn)論文4篇，授權(quán)國家發(fā)明專利5項(xiàng)。（杜明燃）