背景介绍
在这个电子信息爆炸的智能时代，电磁波无处不在，它就像看不见的信使携带着丰富的信息，在无线通信、雷达探测、医疗设备等领域发挥着举足轻重的作用。然而，随着各种电子设备的广泛应用，电磁波辐射问题日益突出，对人类生活和军事安全产生了深远影响。电磁波干扰不仅会降低通信质量，还可能对人类健康、电子设备和环境造成危害。因此，开发高效宽带微波吸收材料已成为当前科技界普遍关注的问题。
成果简介
山东科技大学吴楠楠课题组通过真空浸渍和静电自组装工艺，成功地在三聚氰胺泡沫骨架表面组装了含有MXene片和CoNi磁性颗粒的复合泡沫（MF@MXene/CoNi@C）。复合泡沫独特的三维多孔结构减少了MXene片的聚集，并具有轻质的特点。多组分设计和多种损耗机制使得MF@MXene/CoNi@C复合泡沫的最佳反射损耗为-24.1 dB，厚度在1.68 mm时的有效吸收带宽达到6.88 GHz，覆盖整个Ku波段。得益于完美的阻抗匹配和强大的衰减能力，复合泡沫表现出卓越的微波吸收性能。此外，MF@MXene/CoNi@C复合泡沫在光热转换、隔热和红外隐身方面实现了多功能化，有望在航空航天、军事隐身和电子设备等领域得到广泛应用。该工作为多功能微波吸收材料的开发提供了一种有效的策略。
图文导读
图1 MF@MXene/CoNi@C复合泡沫的制备示意图
图2 MF@MXene/CoNi@C复合泡沫的微观形貌特征
图3 样品的电磁参数：（a）ε'，（b）ε''，（c）μ'和（d）μ''。（e）样品的介电损耗角正切和（f）磁损耗角正切
图 4（a、d、g）CNC，（b、e、h）MM和（c、f、i）MMCNC的RL、EAB和阻抗匹配图
图 5（a）PEC板，（b）MF，（c）CNC，（d）MM和（e）MMCNC的三维RCS雷达反射模拟图。（f）所有样品的RCS模拟曲线
图6 MMCNC的微波吸收机理图
图7（a）在不同光功率密度下MMCNC的光热曲线。（b）光功率密度逐渐增大时MMCNC的光热曲线。（c）不同光功率密度下MMCNC的热红外图像
图8（a、b）MMCNC在加热台上不同加热时间下的热红外图像和温度变化曲线。（c）MMCNC在手上的热红外图像。（d）MMCNC的传热机理图
作者简介
吴楠楠：山东科技大学菁英计划A类人才，硕士生导师，2019年毕业于山东大学，获工学博士学位，材料科学与工程专业，2017-2019年在美国田纳西大学联合培养，现就职于山东科技大学材料学院，Rare Metals青年编委。主要研究方向：（1）高导热轻质碳材料的制备及性能研究；（2）磁性电磁功能纳米复合材料的制备与性能研究；以第一作者或通讯作者身份在Carbon、Journal of Materials Chemistry C等国内国际期刊发表SCI学术论文15篇，ESI高被引、热点论文5篇，先后主持和参与国家级项目2项、省部级项目1项、山东省自然科学奖二等奖1项，山东科技大学人才启动基金等项目。
田健：山东科技大学材料科学与工程学院副院长，教授，博士生导师，山东省杰出青年基金获得者，山东省泰山学者青年专家，香江学者，山东省高等学校青年创新团队负责人，中国化工学会化工新材料委员会委员，中国煤炭工业协会煤化工与新材料专家委员会委员，Advanced Powder Materials编委、Nano-Micro Letters、Chinese Chemical Letters、Tungsten、Rare Metals青年编委。主要从事纳米光催化、电催化和储能性能研究等。长期从事光电催化和储能材料的研究和开发。其中以第一作者和通讯作者（包括共同第一作者）在Chemical Society Reviews, Advanced Materials, Nano Energy, Applied Catalysis B: Environmental, ACS Catalysis, Small等杂志发表SCI论文130余篇，他引11000余次（H-index: 54）。入选2022和2023年度全球高被引科学家。
文章信息
Wu N, Shen Z, Ma Y, et al.Three-dimensional lightweight melamine foams modified by MXene sheets and CoNi alloys towards multifunctional microwave absorption.Nano Research,2024,https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907121.
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