安徽理工大学疏瑞文团队：氮掺杂石墨烯/镁铁氧体@氮掺杂碳复合气凝胶的缺陷与异质界面工程实现高效电磁波吸收、雷达隐身及绝热性能

背景介绍

随着雷达探测、无线通信和电子装备的快速发展，电磁波污染和电磁干扰问题日益突出，对信息安全、设备稳定运行以及复杂环境下的电子系统防护提出了更高要求。理想的电磁波吸收材料不仅需要具备强吸收、宽频带和低密度等基本特征，还应兼具雷达隐身和热管理等多功能特性，以满足现代高端装备在极端环境下的综合应用需求。石墨烯基气凝胶由于其超低密度、三维多孔网络结构和优异的介电损耗能力，被认为是新一代轻质电磁波吸收材料的重要候选。然而，单一石墨烯材料存在导电性过高、阻抗匹配不佳以及损耗机制单一等问题，限制其吸波性能的进一步提升。

针对上述挑战，通过缺陷工程与异质界面工程协同调控介电-磁损耗特性，构筑多尺度结构、多损耗机制协同的石墨烯基复合气凝胶，已成为当前电磁波吸收领域的重要研究方向。

成果简介

本文开发了一种氮掺杂还原氧化石墨烯/镁铁氧体@氮掺杂碳（NRGO/MgFe₂O₄@NC）三元复合气凝胶。该材料通过溶剂热反应、原位聚合、退火处理与水热自组装等多步协同策略制备而成，兼具超低密度、三维多孔网络结构和链状核壳异质结构。研究表明，该复合气凝胶在仅6 wt.%的低填充比和毫米级厚度下，实现了−59.79 dB的最小反射损耗和7.2 GHz的最大有效吸收带宽，同时表现出优异的雷达散射截面（RCS）削弱能力和突出的隔热性能，展现出作为轻质多功能电磁防护材料的巨大应用潜力。

图文导读

图1 NRGO/MgFe₂O₄@NC复合气凝胶的制备过程示意图。

作者简介

疏瑞文，安徽理工大学教授，博士生导师，特种聚合物安徽省重点实验室副主任，安徽省杰出青年科学基金获得者，安徽省C类高层次人才（省部级领军人才），淮南市“50·科技之星”创新团队带头人，安徽理工大学校学术委员会委员，安徽理工大学第六轮学科方向带头人，入选全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力榜单”和“年度影响力榜单”、安徽省优秀青年研究生导师、安徽省优秀硕士学位论文指导教师。主要从事碳基磁电复合材料的设计制备、结构调控及其在电磁吸波领域中的基础和应用研究。主持国家自然科学基金、安徽省杰出青年科学基金、中国博士后科学基金、安徽省高校自然科学研究重大项目、安徽省高校优秀青年骨干人才项目、全国重点实验室开放基金重点项目等科研项目15项。以第一/通讯作者发表SCI论文100余篇，其中中科院一区Top论文56篇，论文被Web of Science数据库引用6300余次，单篇引用大于100次的论文19篇，H因子45，先后入选ESI高被引论文22篇、热点论文10篇，封面论文2篇，授权中国发明专利11项，获安徽省自然科学三等奖1项（R1）、JMST期刊2025年度优秀论文特等奖1项。担任中国复合材料学会电磁复合材料分会委员、中国职业安全健康协会青年工作委员会委员、中国职业安全健康协会工业防毒专业委员会第六届委员会副秘书长，国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目评审专家，《Advanced Powder Materials》、《Research》、《InfoMat》、《Rare Metals》、《Energy & Environmental Materials》等中科院一区Top期刊青年编委。

文章信息

Shu R, Zhang Y, Yun K, et al. Defect and heterogeneous interface engineering of nitrogen-doped reduced graphene oxide/magnesium ferrite@nitrogen-doped carbon composite aerogels for high-efficiency electromagnetic wave absorption, radar stealth and thermal insulation. Nano Research, 2026, 19: 94908344. https://doi.org/10.26599/NR.2026.94908344