电子信息技术的迅猛发展,在给人类的生活带来了极大的便利的同时,也带来了电磁辐射、电磁干扰等问题,再加上军事上对于雷达隐身技术的需求,使得电磁波吸收材料成为了当今社会的研究热点。半导体金属硫化物是一种优质的微波吸收材料,其具有优异的光电性能、稳定性好、对环境友好,在吸波材料领域中有广阔的应用前景。目前,研究人员对金属硫化物吸波材料的研究都集中在单金属硫化物上,对于多种硫化物复合的研究还鲜有报道。对于纳米材料而言,形貌结构对其性能有很大的影响,中空的结构由于其具有较大的比表面积和较低的密度,使得其在催化、能源、电磁波吸收等领域有很大的研究价值。在吸波材料中,由不同物质组成的异质结结构能存在更多的材料界面,能使材料具有更多界面极化,从而提升材料的吸波性能。为此,本文制备了中空花状微球结构的硫化钴/硫酸锰微纳米异质结构微波吸收材料,详细比较了其与单种金属硫化物的微波吸收性能,并探讨了微波吸收机理。本文采用溶剂热法制备了硫化钴/硫酸锰微纳米异质结构(Co-Mn-S)、硫化钴(Co-S)、硫酸锰(Mn-S)三种微纳米材料,通过XRD、XPS、SEM、TEM多种手段对制备的材料进行了表征分析。结果表明,硫化钴/硫酸锰微纳米异质结构是由CoS、MnSO4·5H2O纳米片组成的中空花状微球结构,硫化钴也保持了类似的形貌,而硫酸锰材料则为不规则的颗粒状,主要成分为MnSO4·5H2O。制备的三种硫化物相比,硫化钴/硫酸锰微纳米异质结构具有最佳的微波吸收性能,其拥有最大的复介电常数实部与虚部值,具有良好的阻抗匹配以及最高的衰减系数。在2.0 mm厚度、30 wt%添加量下,Co-Mn-S的反射损耗最小值可达-48.0dB,有效吸收带宽达3.8 GHz,在1.7 mm的厚度下,拥有最大4.3 GHz的有效吸收带宽。相比之下,Co-S和Mn-S的吸波性能则较差,在1.5 mm-4.5 mm的厚度下,Co-S的反射损耗最小值均大于-10 dB,而Mn-S的反射损耗最小值仅为-2.3 dB。Co-Mn-S优异的吸波性能与其中空的结构和异质结构的组成有关,中空的结构能降低材料的密度,具有更多边缘活性位点,这些活性位点可以作为极化中心,有利于材料的介电损耗。硫化钴/硫酸锰的组成可以增加材料的导电性,提高传导损耗,并且不同的材料界面能形成界面极化,增强材料的电磁波损耗能力。本文采用简单的方法制备了硫化钴/硫酸锰微纳米异质结构,其具有吸收强、频带宽、厚度薄、密度小的特点,在微波吸收领域有很大的应用前景。异质结的组成和中空的结构也为金属硫化物吸波材料的研究提供了新的思路。