RGO@ Fe3O4三维复合材料的制备如图1所示，主要分为两步：**步，通过水热方法在GO纳米片表面均匀负载FeOOH，制备GO@β-FeOOH复合材料；**步，在H2/Ar环境350 ℃退火，对GO和β-FeOOH进行还原，实现RGO@ Fe3O4三维复合材料的制备。

图1  RGO@ Fe3O4三维复合材料制备示意图

材料的微观形貌如图2和图3所示。图2(b)显示直径为60-80 nm，β-FeOOH纳米棒在水热处理后，倾斜地沉积在GO纳米片的两侧，从而可阻止GO重新聚集。图2(c)中可以看出，经过热处理后，Fe3O4纳米棒被锚定在RGO纳米片的表面，致使表面粗糙可有助于微波衰减。图3中的TEM图像显示RGO纳米片表面Fe3O4纳米棒的尺寸为100 nm×50 nm。

图2  材料微观形貌的扫面电镜表征

(a)、(b)和(c)分别为GO、GO@β-FeOOH和RGO@ Fe3O4的SEM图像；(d)为RGO@ Fe3O4的STEM图像

图3  RGO@ Fe3O4的TEM图像

图4给出了RGO@ Fe3O4的吸波性能及吸波机理。RGO@ Fe3O4的吸波峰值表现在其厚度为2.0 mm时，在12.62 GHz达到-56.25 dB；同时，还可以观察到随着厚度的降低，复合材料的吸波**值频点向高频移动，对比计算和模拟的结果确定其复合相消干涉理论，如图4左下所示。分析发现RGO@ Fe3O4吸波性能增强主要基于两点，一是Fe3O4存在引起的阻抗匹配，二是由极化引起的介电损耗。从图4右中可以发现，RGO@ Fe3O4三维结构的多重界面中存在大量的缺陷和官能团，它们在RGO的表面可以形成**的极化弛豫，这是介电损耗增强的主要原因；Fe3O4纳米棒附着在RGO纳米片表面可以阻止其团聚，这样片层间形成的较大空隙则有利于电磁波在其间多次散射形成损耗；此外，厚度的相消干涉也会对吸波增强有所贡献。

图4  RGO@ Fe3O4的吸波性能(左)及吸波机理(右)

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zzj 2021.3.15