【摘 要】
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随着科技的发展和技术的进步,电磁波作为一种远程通讯必须的介质被使用的越来越多。这种无处不在的电磁波对环境以及精密设备造成了越来越严重的影响。这使得开发一种具有吸收强度强,吸收厚度薄、有效吸收带宽宽,吸收质量轻的微波吸收材料成为一种广泛的需求。沸石咪唑骨架（ZIFs）,是一类金属有机骨架（MOFs）,具有优良的化学和热稳定性,被广泛用于气体吸附、分子分离和催化作用。ZIF-67是一种ZIFs,它由2
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随着科技的发展和技术的进步,电磁波作为一种远程通讯必须的介质被使用的越来越多。这种无处不在的电磁波对环境以及精密设备造成了越来越严重的影响。这使得开发一种具有吸收强度强,吸收厚度薄、有效吸收带宽宽,吸收质量轻的微波吸收材料成为一种广泛的需求。沸石咪唑骨架（ZIFs）,是一类金属有机骨架（MOFs）,具有优良的化学和热稳定性,被广泛用于气体吸附、分子分离和催化作用。ZIF-67是一种ZIFs,它由2-甲基咪唑阴离子和钴阳离子桥接形成。ZIF-67热解后,有机骨架变成了碳链,而钴成分则被还原为具有高度分散性的金属钴。这种Co/C磁性碳基复合材料的微波吸收性应能进一步提高,以用于实际应用。本文以ZIF-67作为基体,通过碳化得到Co/C复合材料,通过研究Co/C及与其他物质复合的复合材料。本文主要研究结论包括如下内容:（1）以ZIF-67为原料,通过掺入Ni,制备了具有优秀微波吸收性能的镍钴合金/碳（Ni Co/C）碳基磁性复合材料。用场发射扫描电子显微镜对Ni Co/C的表面进行观察,发现其表面有粗糙的金属颗粒。通过调整镍的掺杂量和热解温度,改善了Ni Co/C的阻抗匹配。具体来说,Ni Co/C在13.48 GHz时表现出最小的反射损耗为-65.48 d B,有效吸收带宽（EAB）为4.48 GHz,而厚度为1.63 mm。在掺镍过程中引入的缺陷和特殊的菱形十二面体结构会导致多种损失机制。（2）通过ZIF-67/Nb2O5前体的碳化合成了Nb2O5/Nb O2/Co/C纳米复合材料。在碳化过程中,Nb2O5部分被还原成Nb O2。随着Nb2O5含量的增加,复合材料的表面粗糙度增加,磁性下降,介电性能降低。含有0.37 mmol Nb2O5的样品在11.76 GHz的2.00 mm处表现出最小的反射损耗为-64.68 d B。该样品的有效吸收带宽（RL＜-10 d B）为4.0 GHz（9.44-13.44 GHz）,覆盖了大部分的X波段和部分Ku波段。这可以归因于加入了增强的多界面反射和增加的界面活性结构,由于铌的氧化物之间的导电性不同。此外,铌的氧化物的存在改善了复合材料的阻抗匹配,从而提高了微波吸收效率。铌的氧化物和钴的协同效应是导致复合材料电磁波吸性能大幅提高的原因。（3）使用二氧化铈调节样品的介电性能,进而改善样品的阻抗匹配,提高微波吸收性能。使用水热法合成了具有优良微波吸收性能的Ce O2/Co/C复合材料。首先将Ce O2引入ZIF-67前驱体中制备ZIF-67/Ce O2,然后经过热处理得到Ce O2/Co/C复合材料。通过控制Ce O2的含量,样品的阻抗匹配可以得到很好的调整。独特的十二面体结构带来了更多的界面反射,二氧化铈的氧空位增强了微波吸收性能。Ce O2/Co/C在5.92 GHz时表现出最小的反射损耗为-68.83 d B,而厚度为3.69 mm。Ce O2的引入有效地增强了材料的阻抗匹配,改善了微波吸收性能。（4）以铁离子进行刻蚀。首先采用水热合成法合成ZIF-67,然后使用铁离子对于ZIF-67在乙醇溶液中进行刻蚀,形成Fe/ZIF-67前驱体,然后碳化该前驱体,得到Fe Co@C复合材料。在碳化过程中,ZIF-67的有机骨架被碳化,形成石墨碳和碳纳米管。研究了不同浓度的铁离子对ZIF-67形貌的蚀刻作用。由MOFs衍生的双金属多孔碳复合材料比单金属表现出更强的微波吸收性能。具体来说,优化后的样品在11.28 GHz时的反射损耗为-70.69 d B,因为其厚度为2.07 mm。这种材料增强的微波吸收性能可归因于催化生产的碳纳米管形成的多个界面和电容结构。图[56]表[8]参[144]
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