近些年来，各种电子设备的快速发展与普及，为日常生活创造了极大的便利，同时也产生了严重的电磁辐射问题。因此，人们越来越重视电磁波吸收材料的研究，特别是具有重量轻、涂层薄、吸收频率范围宽、衰减能力强等特点的新型吸波材料成为研究的焦点。大量研究已证实将碳材料与金属纳米颗粒结合，构筑纳米复合材料是提升电磁波吸收性能的有效策略。作为新型的半导体材料，FeS₂无毒、廉价、制备容易、带隙窄，已在锂、钠、镁等离子电池电极材料和催化等领域展现出优异的性能，而其在电磁波吸收领域的研究却鲜有报道。

本研究采用静电纺丝技术和回流工艺先后制备了C_f和C_f@Fe₃O₄纳米复合材料；随后，通过水热硫化工艺成功构筑了C_f@FeS₂纳米复合材料。对产物的电磁参数和相应的吸收特性进行了详细测量和研究，结果表明在2.13mm匹配厚度下，最强反射损耗值(RL_min)为-54.11 dB；同时，在厚度为1.98 mm时，最优有效吸收带宽(EAB)值为6.04 GHz，覆盖了整个Ku波段，表明其具有优异的电磁波吸收性能。研究表明：碳纤维形成的交错网状结构、FeS₂纳米颗粒优异的导电性以及异质结构产生的界面极化是提高电磁参数和吸收性能的重要因素。

图1 Cf@FeS₂纳米复合材料的制备过程示意图

图2 Cf@FeS₂纳米复合材料的(a) XRD图谱和(b)拉曼光谱；(c-e) Cf@FeS₂纳米复合材料的SEM图像；(f) Cf@FeS₂纳米复合材料的XPS谱图；(g) S 2p谱；(h) O 1s谱；(i) Fe 2p谱；(j) C 1s谱。

图3 (a) C_f@FeS₂纳米复合材料复介电常数实部和虚部；(b) C_f@FeS₂纳米复合材料在不同厚度下的RL值与频率关系；(c) C_f@FeS₂的最强RL值与最近报道的其他纳米复合材料的比较；(d) C_f、C_f@Fe₃O₄和C_f@FeS₂纳米复合材料的电导率损耗值和(e)极化损耗值；(f) C_f@FeS₂纳米复合材料的衰减系数；(g, h) C_f@FeS₂纳米复合材料电磁波衰减途径示意图。

李镇江，青岛科技大学二级教授、山东省泰山学者特聘专家、山东省有突出贡献的中青年专家、青岛市拔尖人才。山东省高校十大优秀教师，省教学名师。先后主持国家自然科学基金、教育部博士点基金项目、泰山学者人才计划、山东省自然科学基金重大基础研究项目、山东省重点研发计划项目等20余项。在Chem. Soc. Rev., Adv. Energy Mater., Nat. Comm., Adv. Funct. Mater., Nano Energy等期刊上发表SCI论文150余篇。申请国家发明专利40余项，其中获授权近30项，获授权实用新型专利6项。作为第一完成人获山东省自然科学二等奖1项，中国石油化工协会科技进步二等奖3项、三等奖2项，山东高等学校优秀科研成果(自然科学类)一、二、三等奖各1项，青岛市自然科学一、二等奖各1项；荣获山东省优秀博士/硕士学位论文指导教师，全国石油化工协会优秀科技工作者等荣誉称号。

Guo Y, Zhang M, Cheng T, et al. Enhancing electromagnetic wave absorption in carbon fiber using FeS₂ nanoparticles. Nano Research, 2023, https://doi.org/10.1007/s12274-023-5776-x.

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