本文要點：
合成一種輕質高效的微波吸收劑，並提出一種通過結構設計提高微波吸收能力的可行方法。
成果簡介
本文，西北工業大學張寶亮副教授（點擊藍色字體導師詳細介紹）團隊在《JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY 》期刊發表名為「Facile synthesis of tubular magnetic carbon nanofibers by hypercrosslinked polymer design for microwave adsorption」的論文，研究開發一種簡單而有效的製造管狀磁性碳納米纖維（TMCF）的方法。首先，通過密閉自縮聚法合成了管狀聚合物納米纖維前驅體。聚合物碳化並原位轉化FeCl 3後在高溫下，可獲得負載有鐵納米顆粒的TMCF。
已經發現，碳化溫度對TMCF的電導率，比表面積，孔體積，碳組分中的缺陷數和磁性含量具有顯著影響。揭示了組成，結構和填料含量對微波吸收性能的影響。同時，由於設計獨特的結構，對微波吸收機理進行了深入分析。在700°C下獲得的TMCF表現出最佳性能，填料含量為15％。最小反射損耗為47.33 dB@2.2 mm，有效吸收帶寬為6.5 GHz（RL <10 dB），匹配頻率為14.1 GHz。所得的TMCF重量輕，具有優異的微波吸收能力，
圖文導讀
圖1、在不同溫度：600°C（A和B）下製備的管狀磁性碳納米纖維（TMCF）的掃描電子顯微鏡圖像
圖2、在不同溫度下製備的管狀磁性碳納米纖維的X射線衍射圖（A）和拉曼光譜（B）
圖3、3D表示在不同溫度下製備的管狀磁性碳納米纖維的RL值：600°C（A），650°C（B），700°C（C）和750°C（D）
圖4、在700°C下製備的管狀磁性碳納米纖維的2D表示RL，填料含量為15％（A），在不同層厚度下其有效吸收帶（B）
圖5、管狀磁性碳納米纖維（TMCF）的微波吸收機理示意圖
小結
總之，通過簡單且易於工業化的兩步法製備了具有分級孔結構和內部Fe納米粒子的TMCF。最小反射損耗達到-47.33 dB@2.2 mm，有效吸收帶寬為6.5 GHz。揭示了溫度和填料含量對微波吸收性能的影響。結果表明，這兩個因素對介電損耗，磁損耗和阻抗匹配具有重大影響。最佳溫度和填料含量分別為700°C和15％。所得TMCF可作為輕質高效的微波吸附材料。該製備過程也為製造高效磁性碳複合微波吸收劑提供了新思路。
文獻：