【摘 要】
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金属有机框架结构（MOF）是以金属配位簇和芳族有机连接基组成的配位聚合物,由于其具有二维、三维立体结构以及特殊的金属/碳复合物等优势,在微波吸收领域具有广泛的应用前景,但其易团聚、阻抗匹配性能较差等劣势影响了其在实际应用中的微波吸收效果。石墨烯作为一种介电性能良好的二维层状材料在提供更大界面、提升载流子迁移速率方面表现出优异的性能。将MOF与二维石墨烯进行组装是获得具有优异微波吸收能力与阻抗匹配性
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金属有机框架结构（MOF）是以金属配位簇和芳族有机连接基组成的配位聚合物,由于其具有二维、三维立体结构以及特殊的金属/碳复合物等优势,在微波吸收领域具有广泛的应用前景,但其易团聚、阻抗匹配性能较差等劣势影响了其在实际应用中的微波吸收效果。石墨烯作为一种介电性能良好的二维层状材料在提供更大界面、提升载流子迁移速率方面表现出优异的性能。将MOF与二维石墨烯进行组装是获得具有优异微波吸收能力与阻抗匹配性能材料的一种可行方法。本文中,制备了由Zn-Co金属有机框架衍生的Zn-Co/C纳米颗粒,并探究了在不同制备条件以及石墨烯浓度进行复合等方式下,材料微波吸收性能的变化情况,主要内容如下:（1）采用水热法制备以Zn-Co作为金属配体,间苯二甲酸作为有机配体的金属有机框架结构的前驱体,具有稳定、三维立体空心结构的前驱体能够提供更多的反射,在材料复合以及微波吸收领域达到良好的效果。分析金属配体与有机配体摩尔质量比分别在1:0:1、0:1:1、1:1:1、1:1:2、1:1:3、1:1:4的反应用量比下复合材料的形貌。实验结果表明,在金属配体与有机配体用量比为1:1:2时,能够形成理想的微观形貌均匀,具有空心球壳结构,且球壳表面布满褶皱的前驱体材料。（2）按照金属与有机配体1:1:2的摩尔质量比制备前驱体,通过改变退火温度为500℃、600℃、700℃、800℃,分析复合材料的微波损耗性能。实验结果表明,当退火温度为600℃,退火时长为10分钟时,能够得到微波损耗性能较均匀的材料,这是由于随着逐渐提高退火温度,金属结晶程度越来越高,而有机骨架形成的无定型碳比例逐渐增多。但温度过高则会导致Zn-Co/C纳米微球结构的塌陷,使金属颗粒与有机骨架分离。在600℃退火的条件下,在2-18 GHz范围内样品的最低反射损耗为-11.05 dB,对应的厚度为5.0 mm,当退火温度为800℃时,最低反射损耗为-26.88 dB。（3）通过与石墨烯复合调节材料的阻抗匹配,并且以1:1.2的摩尔质量比和600℃的退火温度制备Zn-Co/C复合材料。分别引入浓度为0.6 mg/ml,0.9 mg/ml,1.2 mg/ml和1.5 mg/ml的石墨烯溶液获得不同的Zn-Co/C/RGO复合材料。随着石墨烯浓度的增加,样品阻抗匹配效果越来越好,且最低反射损耗明显下降。当引入含量在1.2 mg/ml的石墨烯时,在1.5 mm厚度下,ZnCo/C/RGO复合材料的最小反射损耗达到-32.56 dB,对应于最低反射损耗在-10 dB的带宽可以达到3.92 GHz,同时,在厚度为2.0 mm时,在11.2GHz处对应的最小反射损耗为-47.15 dB。图27个,表5个,参考文献111篇
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