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  進(jìn)入信息時(shí)代以來(lái)，各種無(wú)線通信和電子設(shè)備得到了迅速發(fā)展。它們給人類生活帶來(lái)便利的同時(shí)也產(chǎn)生了電磁污染，這對(duì)軍事應(yīng)用和人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此，開(kāi)發(fā)高性能電磁波吸收材料已成為當(dāng)前工程材料領(lǐng)域的重要課題。近年來(lái)，人們以磁性金屬及氧化物、碳基材料、過(guò)度金屬硫化物等材料為研究對(duì)象，通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)控和多元復(fù)合等方式開(kāi)發(fā)了多種高損耗和寬吸收的電磁波吸收劑。然而電磁波吸收材料在惡劣環(huán)境，特別是腐蝕性條件下的實(shí)用性往往被忽視。比如，在強(qiáng)鹽霧、高濕度中的通信基站和海洋環(huán)境中的軍艦很容易被腐蝕。腐蝕產(chǎn)物堆積會(huì)造成其表面的吸波涂層脫落從而使其喪失電磁防護(hù)能力。因此，開(kāi)發(fā)具有防腐性能的高效吸波材料具有重要的意義。

  基于此，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院張寶亮課題組通過(guò)將S-NiSe/HG封裝在室溫自愈合聚氨酯（SPU）中實(shí)現(xiàn)了電磁波吸收和腐蝕防護(hù)。通過(guò)雙缺陷工程協(xié)同肖特基界面構(gòu)筑的策略賦予S-NiSe/HG高空位濃度、豐富缺陷和中等電導(dǎo)率。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通過(guò)增強(qiáng)偶極/界面極化損耗和優(yōu)化傳導(dǎo)損耗的方式協(xié)同平衡了介電損耗。最后，優(yōu)化的S-NiSe/HG表現(xiàn)出高效的電磁波吸收性能，最小反射損耗（RL_min）為-54.8dB，有效吸收帶寬（EAB）為7.1GHz。此外，S-NiSe/HG的“迷宮效應(yīng)”與SPU的主動(dòng)修復(fù)能力使S-NiSe/HG/SPU復(fù)合涂層具有長(zhǎng)效的腐蝕防護(hù)性能。腐蝕10天后，S-NiSe/HG/SPU任具有低的腐蝕電流密度（1.3×10^-5 A）和高的電荷轉(zhuǎn)移電阻（3796 Ω?cm²）。相關(guān)研究成果以“S-NiSe/HG Nanocomposites with Balanced Dielectric Loss Encapsulated in Room-Temperature Self-Healing Polyurethane for Microwave Absorption and Corrosion Protection”為題在線發(fā)表于國(guó)際知名期刊《ACS Nano》。該院博士研究生張?jiān)骑w和副教授張蕾為本文共同第一作者，張寶亮教授為通訊作者。 

材料制備

圖1雙功能填料和復(fù)合聚氨酯的制備

NiSe的空位濃度對(duì)吸波性能的調(diào)控

圖2 不同空位濃度S-NiSe/HG的形貌、組成和吸波性能表征

rGO的結(jié)構(gòu)完整度對(duì)吸波性能的調(diào)控

圖3不同結(jié)構(gòu)完整度S-NiSe/HG的形貌、組成和吸波性能表征

S-NiSe/HG/SPU的鎂合金防腐性能

圖4 聚氨酯的力學(xué)性能和自愈合性能表征

圖5 涂層的防腐性能測(cè)試

  全文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c13057

通訊作者介紹：

  張寶亮，西北工業(yè)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士（FRSC），陜西省杰出青年科學(xué)基金獲得者，陜西省青年科技新星，陜西省青年科技獎(jiǎng)、陜西省化學(xué)優(yōu)秀青年獎(jiǎng)、陜西省百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)、陜西石化青年科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者，西北工業(yè)大學(xué)翱翔青年學(xué)者。現(xiàn)任西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院副院長(zhǎng)，陜西省化學(xué)會(huì)理事、副秘書(shū)長(zhǎng)，《離子交換與吸附》期刊青年編委，陜西省功能高分子吸附分離工程技術(shù)研究中心、西安市功能有機(jī)多孔材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。主要從事有機(jī)/碳基多孔材料合成方法學(xué)及其在吸附分離、電磁隱身、電催化等領(lǐng)域應(yīng)用的研究，已作為第一作者或通訊作者在ACS Nano、AIChE Journal、Small、Nano Research、Carbon等期刊發(fā)表SCI論文100余篇，第一完成人獲權(quán)國(guó)家發(fā)明專利27項(xiàng)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng)、國(guó)防重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、省部級(jí)基金項(xiàng)目6項(xiàng)。榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、陜西省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)、國(guó)家產(chǎn)學(xué)研優(yōu)秀成果獎(jiǎng)、陜西省國(guó)防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。