开发柔性、轻质、高效的电磁波吸收材料是减轻微波对健康不利影响的有效策略。然而，通过一种新的方法合成柔性吸波气凝胶是具有挑战性的。

近期，中原工学院何建新教授通过静电纺丝、冷冻干燥和原位固化，合成了具有交联结构的3D多孔还原氧化石墨烯（RGO）/SiO₂-C纳米纤维（NFs）/Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄（LZFO）柔性复合气凝胶。为此，将电纺SiO₂和聚丙烯腈NFs、氧化石墨烯（GO）和LZFO纳米颗粒均匀分散在含有（Al（H₃PO₄）₃）作为交联剂的水溶液中，并通过冷冻干燥、预氧化和碳化形成交联气凝胶。得到的气凝胶具有良好的三维多孔结构。通过引入（Al（H₃PO₄）₃），提高了0D、1D和2D材料之间的结合力。此外，SiO₂ NFs的引入降低了C NFs的脆性，提高了气凝胶的柔性。在60%应变下，应力达到132kPa，形成一个完整的闭环。RGO和C NFs导电网络与LZFO纳米颗粒磁性网络耦合形成理想的阻抗匹配。RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶的最小反射损耗（RLmin）达到-55.2 dB（2.5mm），有效吸收带宽（EAB）为5.5GHz（2mm），覆盖了整个X波段。此外，通过调整匹配厚度（2-4mm），RLmin低于-20dB，并且吸收了99%以上的EMW。总之，这项研究为开发用于人体保护的柔性吸收材料提供了一种新的途径。

图1.（a）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO气凝胶制备过程示意图。（b）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶立在花朵雄蕊上的照片。（c）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO气凝胶的EMW吸收机理图和（d）每个吸波元素在RGO/SiO₂-C NFs/LZFO气凝胶中的具体作用。RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶的SEM图像显示：（e）均匀有序的3D多孔结构；（f）NFs和RGO片层相互交织；（g）大部分LZFO纳米颗粒附着在RGO片层上。（h）照片显示施加500g重量前后RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶的状态变化。（i）和（j）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-1、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-3、SiO₂-C NFs/LZFO-2、NRGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2和NSiO₂-C NFs/LZFO-2样品的压缩应力-应变（σ-ε）曲线和拉伸σ-ε曲线。（k）照片显示施加100g拉力后以及弯曲后的RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶。

图2.（a）和（b）样品RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶的TEM图像。（c）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶中Fe、Zn、Si、O、C和Al元素的EDS图谱图像。（d）-（f）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2气凝胶的HRTEM图像。（g）Q-RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2、SiO₂-C NFs/LZFO-2、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-1、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2和RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-3的XRD图谱。（h）热处理前后RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2的XPS全扫描光谱。（i）和（j）Q-RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2和RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2的Fe2p XPS。

图3.（a）–（d）室温下SiO₂-C NFs/LZFO-2、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-1、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2和RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-3的磁滞曲线。插图：低场下的放大磁化曲线。

图4.RGO/SiO₂-C NFs、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-1、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-3和SiO₂-C NFs/LZFO-2的电磁参数：（a）复介电常数的实部（ε’），（b）复介电常数的虚部（ε”），（c）介电损耗正切（tanδε），（d）复磁导率的实部（μ’），（e）复磁导率的虚部（μ”），以及（f）磁损耗正切（tanδμ）。（g）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-1、RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2和RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-3的C0～f曲线。（h）和（i）厚度为2.5mm的五个样品的Z和α～f曲线。

图5.2D RLmin～f曲线：（a）RGO/SiO2-C NFs，（b）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-1，（c）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2，（d）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-3，和（e）SiO₂-C NFs/LZFO-2。（f）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2的3D RL值。（g）给定厚度下五个样品的RLmin和EAB。（h）五个样品的RLmin直方图。（i）RGO/SiO₂-C NFs/LZFO-2 样品的 RL～f 曲线（A），根据λ/4模型（B）模拟的tm与fm的关系。

图6.RGO/SiO₂-C NFs/LZFO复合气凝胶的EMW吸收机制。

该工作以“Ultralight reduced graphene oxide/SiO₂–C nanofibers composite aerogel decorated with Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄ nanoparticles with a three-dimensional bridging network for efficient electromagnetic wave absorption”为题发表在《Carbon》（DOI:10.1016/j.carbon.2023.118435）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118435