安徽理工大学团队制备出新型超轻复合气凝胶吸波材料

近日，安徽理工大学化学工程学院疏瑞文教授团队合成了氮掺杂石墨 烯/中空钴铁氧体复合气凝胶，可用于电磁辐射“污染”防护、电磁干扰屏蔽、军事隐身、隔热防火等领域。

随着5G通信技术的快速发展和电子设备的大量应用，电磁波辐射对环境的影响日益增大。因此，治理电磁“污染”，寻找一种能吸收并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为功能材料领域的研究热点。

作为目前世界上密度最小的固体材料——气凝胶，其具有独特的三维多孔网络结构、巨大的比表面积和超低的密度等特点，是一种潜在的轻质吸波材料。

在该研究中，疏瑞文团队以氧化石墨烯纳米片为模板、乙二胺为还原剂和氮掺杂剂，采用溶剂热-水热自组装两步法，合成氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶。

研究发现，复合气凝胶具有独特的三维分级多孔网状结构和极低的密度（12.1~14.5 mg/cm3，约 为空气密度的9~11倍）。通过改变钴铁氧体的形貌和添加量，可以有效地调控复合气凝胶的电磁参数与吸波性能。当中空钴铁氧体的添加量为15 mg，匹配厚度为1.8 mm时，复合气凝胶具有最优的吸波性能，可以同时满足“薄厚度、强吸收、宽频带、低密度和填充比”的实际应用需求。

这种采用简便的方法制备的新型氮掺杂石墨 烯/中空钴铁氧体复合气凝胶具有独特的结构、优异的微波吸收性能和轻质特征，对新一代轻质多功能电磁吸波材料研发具有重要的指导意义。