安徽理工大學化學工程學院疏瑞文教授團隊，合成了氮摻雜石墨烯/中空鈷鐵氧體復合氣凝膠，可用于電磁輻射“污染”防護、電磁干擾屏蔽、軍事隱身、隔熱防火等領域。

隨著5G通信技術的快速發(fā)展和電子設備的大量應用，電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。因此，治理電磁“污染”，尋找一種能吸收并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料，已成為功能材料領域的研究熱點。

作為目前世界上密度最小的固體材料——氣凝膠，其具有獨特的三維多孔網絡結構、巨大的比表面積和超低的密度等特點，是一種潛在的輕質吸波材料。

還原氧化石墨烯是一種新型的二維碳納米材料和功能化石墨烯。但單一的電磁波損耗機制、較差的阻抗匹配，使得還原氧化石墨烯的電磁吸波能力難以滿足實際應用需求。

已有的研究表明，將二維還原氧化石墨烯納米片組裝成三維宏觀氣凝膠，進一步與磁性鐵氧體復合構筑石墨烯基磁性復合氣凝膠，不僅能夠大大降低體積密度，提高吸波劑和空氣之間的阻抗匹配度，還能實現(xiàn)多重電磁損耗機制的協(xié)同作用。

此次研究中，疏瑞文團隊以氧化石墨烯納米片為模板、乙二胺為還原劑和氮摻雜劑，采用溶劑熱-水熱自組裝兩步法，合成氮摻雜石墨烯/中空鈷鐵氧體復合氣凝膠。

研究發(fā)現(xiàn)，復合氣凝膠具有獨特的三維分級多孔網狀結構和極低的密度（12.1~14.5 mg/cm3，約為空氣密度的9~11倍）。通過改變鈷鐵氧體的形貌和添加量，可以有效調控復合氣凝膠的電磁參數與吸波性能。其中，當中空鈷鐵氧體的添加量為15 mg、匹配厚度為1.8 mm時，復合氣凝膠具有最優(yōu)的吸波性能，可以同時滿足“薄厚度、強吸收、寬頻帶、低密度和填充比”的實際應用需求。

（來源：中國科學報）