近些年,随着电子技术的飞速发展,伴随而来的电磁辐射也越发严重。电磁波吸收材料在改善生态环境和军事防御领域具有重要的意义。新一代的吸波材料不仅具有薄、轻、宽、强的特点,而且具有实际应用需求。本文采用简单的液相沉积和热解的方法获得了碳基复合材料,研究了材料的微观形貌和纳米组分,系统地研究了材料的多孔结构和多组分纳米之间协同作用对电磁参数和吸波性能的影响。金属有机骨架(MOF)衍生的金属/碳基复合材料在微波吸收领域引起了广泛关注。由于目前合成MOF的溶剂大多数采用有机溶剂或碱溶液,而且MOF的尺寸和形状控制仍需要探究。在这篇论文中,利用去离子水做溶剂合成长方体CoZn-MOF,并通过不同煅烧温度形成Co/ZnO/C(CZC)复合材料。CZC提供了一个有效的平台,可将不同的半导体(ZnO),磁性金属(Co)和碳源集成到一个体系中,从而增强电磁(EM)吸收的能力。详细研究了碳化温度对电磁参数的影响。研究发现,700℃下退火的CZC在微波吸收性能方面优于在600或800℃下获得的CZC。CZC-700反射损耗(RL)在12.1 GHz时达到-52.6 dB,并且涂层厚度为3.0 mm,有效带宽(RL≤-10 dB)为4.9 GHz。电磁吸收能力的增加归因于良好的多孔结构、介电损耗和磁损耗。本章研究为以异质双金属MOF为原料制备具有优良吸波性能的金属/碳基复合材料提供了一种新的方法。然而,MOF衍生的碳通常是无定形的,为了进一步提高EM的吸收性能,需要提高其介电损耗。因此,考虑到单独MOF衍生的碳基复合材料用于EM吸收的介电损耗较弱,可以合理地使用具有强介电损耗的TiO2(衍生自Ti3C2Tx)来调节MOF衍生的碳基吸收剂的复介电常数。本论文采用液相沉积和热处理方法,成功合成具有层状结构的Co/TiO2-C复合材料。Co/TiO2-C多层结构之间的多次反射和极化损失的改善(由于非均匀界面、残余缺陷和偶极极化)以及由碳层引起的导电损失的增强,提高了 EM的吸收能力。具体来说,对于涂层厚度为3.0 mm的Co/TiO2-C杂化物,最佳反射损耗(RL)在9.0 GHz下为-41.1dB,有效带宽(RL≤-10dB)达到3.04 GHz。本研究将为从MXene/MOF杂化材料制备碳基吸附剂奠定了基础。前章中Ti3C2Tx衍生的TiO2-C材料的导电性差、比表面积小、成本高等缺陷限制了其在微波吸收领域的发展,需要通过复合其他材料来解决这些问题。棉花制备的碳纤维气凝胶(CFA)由于其具有低成本,良好的导电性和高比表面等特点已成为具有广泛应用前景的重要材料。因此,本研究通过浸渍和高温碳化工艺相结合,轻松获得了轻质TiO2/碳纤维气凝胶(TiO2/CFA)复合物。并且,用Ti3C2Tx衍生的TiO2来调节具有较大介电常数的CFA,可以非常有效地实现阻抗匹配。研究已经证实,良好的介电损耗和适当的阻抗匹配是实现优异吸收的关键因素。具体地,TiO2/CFA复合材料在10.00GHz,厚度为2.5 mm时,可达到的最大RL为-38.4dB,以及2.76 GHz(从8.72到11.48G出)的有效吸收带宽(RL≤-10dB)。