随着无线通信和微波电子设备的快速发展,电磁污染已经引发了一系列问题:包括干扰电子设备的正常运作,甚至对生物造成辐射损害。为了解决这些问题,寻找高性能微波吸收材料(Microwave Absorbing Materials,MAMs)引起了广泛关注。基于这些要求,许多材料已经被应用于微波吸收的研究中来,从传统的磁性金属和铁氧体等材料到具有不同纳米结构的电介质或磁性材料等。最近,二维材料已经广泛应用在微波吸收的研究中(例如石墨烯,还原氧化石墨烯,MoS2,MXenes等)。它们具有高比表面积和丰富的官能团和缺陷,将会增强极化驰豫损耗。同时厚度减小会增加导电路径,从而得到更好的电导损耗。对于MoS2,它的吸波性质已经有了一定的研究,一些工作已经证明它是一种有效的吸波材料。然而,MoS2也存在一些问题,包括相对高的密度和固有的低电导损耗,这阻碍了它在微波吸收中的进一步实际应用。在本文中,为了解决这种新吸波材料所面临的问题,我们成功地合成了多种基于MoS2的复合纳米结构。根据我们的结果,MoS2基纳米复合结构不仅表现出优异的微波吸收能力,而且还具有界面诱导的可控电磁波衰减性能。本文的主要研究成果总结如下:1.我们开发了一种利用化学气相沉积将2D MoS2,OD Ni纳米颗粒与1D碳纳米管结合的有效制备方法。在Ni纳米颗粒作为催化剂的帮助下,碳纳米管可以在MoS2的表面原位生长,并形成新型的201-MoS2-Ni-CNTs纳米复合结构。更重要的是,这种201纳米复合材料具有优异的吸波能力。201-MoS2-Ni-CNTs复合材料的最小反射损耗值达到-50.08 dB。最大有效微波吸收带宽(RL<-10 dB)为6.04 GHz。这一高效的微波吸收性能源于3个方面:1)合适的阻抗匹配率;2)高电导损耗和界面极化损耗产生的强介电损耗:3)由于碳纳米管网络的形成,产生的大比表面积。根据我们的结果,该部分工作为改进二维材料吸波性能提供了-种较好的策略,也为寻找更高性能的吸波材料提供了一个新的方向。2.我们系统地合成了 3种不同的MoS2基混合维范德华异质结构,并且得到了优异的可控微波吸收性能。本工作首次研究了混合维范德华异质结构中的电磁特性。样品的最小反射损耗值以及最大有效吸收带宽如下:(i)2-0型(2D MoS2/ODNi 纳米颗粒),-19.7dB 和 2.92GHz;(ii)对于 2-1 型(2DMoS2/1D 碳纳米管),-47.9dB 和 5.60GHz;(iii)2-3 型(2D MoS2/3D 碳层),-69.2dB 和 4.88GHz。由于在混合维范德瓦尔斯异质结构中界面较为简单可控,可以通过增加二维MoS2与其他零维、一维、三维结构单元之间的界面接触来实现更大的界面偶极子极化损耗。相应地,样品的微波吸收性能随之提高。因此,我们的结果表明,混合维范德华异质结构中干净可控的界面可以用来得到可控吸波性能,这为推动微波吸收的研究提供了一个更好的平台。3.我们开发了一种新的制备谢弗雷尔相Mo6S8的方法,这种方法不需要像传统方法一样,即通过先形成MxMo6S8相,然后酸蚀去除金属M得到Mo6S8。这种新型合成方法仅需要将单层MoS2放置在Ar/H2气氛下,900℃加热一定时间即可得到Mo6S8,同时还可以通过控制反应条件得到Mo6S8/MoS2异质结构。我们对Mo6S8及Mo6S8/MoS2异质结构的电磁特性和微波衰减性能进行了研究。结果表明,Mo6S8和Mo6S8/MoS2混合结构具有相当可观的微波吸收性能,Mo6S8的最小反射损耗达到-38.1 dB,Mo6S8/MoS2异质结构达到-47.5 dB。这种性能主要来源于合适的阻抗匹配度以及较强的介电损耗。此部分的工作为Chevrel相在微波吸收中的应用开辟了新的道路。