高效电磁波吸收复合材料制备中的缓冲效应研究

本文创新性地借鉴化学缓冲溶液原理，设计出具有"缓冲效应"的NiCo2O4基电磁波(EM)吸收复合材料。通过美拉德(Maillard)反应原位调控客体材料（类比缓冲溶液中外加酸碱），实现5.76-6.48 GHz有效吸收带宽(EAB)，揭示了阻抗匹配与EM波耗散能力的动态协同优化机制。

　　

亮点

通过模仿缓冲溶液的pH稳定机制，开创性地提出"电磁波吸收缓冲效应"概念，为定制化吸波材料提供新范式。

材料制备

采用美拉德反应一步合成NiCo₂O₄基复合材料：将葡萄糖与NH₄HCO₃作为糖源和氨基源，通过500°C煅烧30分钟获得主体材料。当引入含非挥发性产物的氨基源（如(NH₄)₂MoO₄）时，可原位生成MoO₃等客体材料，其含量可通过反应物比例精确调控。

性能突破

系列样品展现出惊人的宽频吸收特性：

• 所有改性样品EAB均突破5.76 GHz

• 最优样品实现6.48 GHz超宽吸收带

• 阻抗匹配与衰减能力呈现动态平衡

机制解析

以NC-Mo体系为例揭示缓冲效应本质：

1. 客体材料如同"电磁波调节剂"，适度降低过强的介电损耗

2. 界面极化和缺陷偶极子协同增强多重散射

3. 电子云重分布优化导电网络

结论

这项研究不仅建立了"组分-结构-性能"的可控制备新方法，更开创了通过仿生策略设计高性能吸波材料的新思路。就像缓冲溶液抵抗pH突变那样，这些复合材料能维持优异的电磁波吸收稳定性，为下一代智能隐身材料开发指明方向。