第一作者：胡瑞哲 通讯作者：刘崇波
通讯单位：南昌航空大学
论文DOI：10.1002/adfm.202418304
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该论文着重介绍了刘崇波团队在“多肽辅助合成氮化铁”这一策略上的应用，并展示了使用该方法所得材料在电磁波吸收和军事雷达探测方面的应用，同时也指出了开发节能电磁波吸收材料的方法与电磁波吸收材料所面临的挑战和未来的发展方向。
背景介绍
5G技术的快速发展，加剧了移动电子设备的广泛使用所造成的电磁干扰和辐射污染。除了这些问题之外，高性能电磁波吸收(EMWA)材料对国防安全也至关重要。随着燃料消耗造成的温室效应的影响越来越大，就实现碳中和和碳达峰值形成了全球共识。利用有机固体废物生产高附加值的EMWA材料是一种很有前途的策略，可以同时解决环境和技术挑战。生物质废物衍生材料为碳基EMWA材料提供了有价值的解决方案。例如，农业残留物、植物废物和动物外壳，可以通过热化学过程转化为先进的EMWA材料。在热转换过程中，有机固体废物可以转化为具有丰富缺陷、比表面积大的多孔碳材料，增强了阻抗匹配，从而提高了EMWA效率。
热化学转化是将有机固体废物升级为高附加值功能材料的一种有效方法，同时有助于实现碳中和和碳达峰目标。热化学转化也是开发节能电磁波吸收(EMWA)材料的一个途径。本研究利用鱼皮在外部热驱动条件下成功地将普鲁士蓝原位氮化为Fe3N。由此得到的Fe3N@C显示了出色的EMWA性能，实现了最小的反射损失−71.3 dB。此外，通过引入纤维素纳米纤维(CNFs)，部分氮化铁转化为碳化铁，得到Fe3C/Fe3N@C。由于该复合材料具有更广泛的局部电荷再分配和更强的电子相互作用，表现出增强的EMWA性能，实现了6.64 GHz的有效吸收带宽(EAB)。电磁、微磁模拟和第一性原理计算进一步阐明了EMWA的机理，雷达反射截面的最大衰减值达到37.34 dB·m2。多层梯度超材料的设计显示了超宽带EAB为11.78 GHz。本文提出了一种利用原子级生物质废物制备Fe3N的有效策略，为金属氮化物和金属碳化物之间的转化提供了新的见解，并为先进的EMWA材料的发展提供了一个很有前途的方向。
为了开发高性能的EMWA材料，需要深入研究过渡金属氮化物和碳化物的电磁性能
声明：
“南昌航空大学刘崇波课题组Adv. Funct. Mater. ：熵驱动的双磁系统增强电磁能转换，实现卓越的电磁波吸收” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：南昌航空大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
