近日，我校材料学院刘银教授课题组采用微波法成功地合成了煤基碳/磁性粒子复合材料，实现了煤基碳材料的功能化，具有良好的轻质、宽频、高效的微波吸收性能。

    本研究基于宁夏无烟煤中高的固定碳含量和低的灰分特点，以及磁电耦合增强效应和阻抗匹配原理，设计了煤基碳/Ni复合材料。在氮气气氛下、850℃原位炭化2小时，制备得到了煤基碳/Ni复合材料，其最小反射损耗可到达-62.51dB（其厚度仅为1.3mm）。

氮气气氛下制备的煤基碳/Ni复合材料表征、性能及吸波机理图

    基于煤中大量极性分子对微波充分响应的特点，以及负载磁性粒子Ni₃Fe、NiO可以充当热点，促进煤制碳转化过程。采用微波法原位、低温（~700℃）、快速地（~ 16min）合成了煤基碳/Ni₃Fe/NiO复合材料，其低频区域（S波段）仍具有-20dB的反射损耗。煤基碳/磁性粒子复合材料优异的电磁性能可能归因于煤基碳多孔、层状结构，以及煤基碳负载磁性粒子对微波吸收有较强的协同效应。

煤基碳/Ni₃Fe/NiO复合材料的合成、表征、性能及吸波机理图

    上述工作为当前煤炭清洁高效利用及功能开发提供了重要思路，拓展了煤基碳材料在微波电磁吸收和防护领域中应用。相关研究结果已发表在英国皇家化学会（Royal Society of Chemistry）旗下期刊New Journal of Chemistry(DOI:10.1039/D0NJ02769C; JCR分区: Q2 ; IF=3.288)、Journal of Magnetism and Magnetic Materials(2020, 513:167231-167243; JCR分区: Q2 ; IF=2.717)。

    材料学院18级专业学位硕士研究生任恒东为论文第一作者，刘银教授为论文通讯作者。

    该工作得到了安徽省高校学科（专业）拔尖人才学术资助项目、安徽省高校自然科学研究重点项目基金、安徽省科技重大专项支持。

（撰稿、核稿：材料学院 刘松、刘银 编辑、审稿：宣传部 夏雅凤、阮进华）