【摘 要】
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近些年,电子产品和通讯设备的种类和数量不断增长,大规模加剧了隐藏的有害电磁辐射污染。吸波材料的开发和应用一直是材料科学中一个备受瞩目且非常活跃的研究课题。在民用领域,电磁防护可以减少电磁辐射对身体和生活的影响,提高公众健康指数。在军事领域,电磁防护可以实现军事单位和武器逃避雷达侦测,增强战斗力和寿命。过渡金属二硫化物（TMDs）作为一类二维（2D）介电材料中的明星材料,是吸波材料设计的基本构件。T
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目《超薄二硫化钨异质结构制备及电磁性能与吸波性能调控》（项目编号:51772160）和《原子层沉积构筑二硫化铌纳米片异质结构及吸波性能调控》（项目编号:52072192）；
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近些年,电子产品和通讯设备的种类和数量不断增长,大规模加剧了隐藏的有害电磁辐射污染。吸波材料的开发和应用一直是材料科学中一个备受瞩目且非常活跃的研究课题。在民用领域,电磁防护可以减少电磁辐射对身体和生活的影响,提高公众健康指数。在军事领域,电磁防护可以实现军事单位和武器逃避雷达侦测,增强战斗力和寿命。过渡金属二硫化物（TMDs）作为一类二维（2D）介电材料中的明星材料,是吸波材料设计的基本构件。TMDs独特的多相混合结构可以提供大量晶界、缺陷、位错甚至是异质界面,在电磁波吸收领域有独特的优势。然而,当下常见的用于吸波材料构建的是以二硫化钼（MoS2）和二硫化钨（WS2）为代表的VIB族TMDs,但这些材料自身的活性位点较少,仅位于纳米片边缘,且VIB族TMDs自身较差的导电性为实现更好的阻抗匹配带来困难,这严重阻碍了其在吸波领域的发展。最近的研究发现VB族TMDs具有在纳米片边缘和内部更多的电化学活性位点,在电磁波吸收领域有更独特的优势。因此我们认为VB族TMDs在吸波领域有更好的应用前景。此外,不同材料对电磁波下响应各不相同,研究VB族TMDs的吸波性能对设计吸波材料提供更加丰富的基础材料,为后续深入研究吸波性能提供良好的基础研究。本篇论文以二硫化钒（VS2）和二硫化铌（NbS2）两个典型的VB族TMDs为代表,分别对不同形貌VS2和NbS2的制备工艺、吸波性能和吸波机理进行了详细分析。（1）探索制备具有吸波性能的VS2纳米材料的最佳制备工艺。以偏钒酸铵为钒源、以硫脲、硫代乙酰胺为主要硫源,辅助以聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂来调控形貌,采用简单的一步水热法制备具有吸波性能的VS2纳米片。并对纳米片的电磁参数和性能进行分析。结果表明,以偏钒酸铵为钒源,以硫代乙酰胺为硫源,辅助以聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂,在210℃下水热反应24 h后获得的同轴堆叠状VS2纳米片具有出色的吸波性能,在C波段和Ku波段实现双频微波吸收,可以进一步开发应用于一种良好的滤波器,为开发具有优异吸波性能的材料开辟了新途径。（2）探索NbS2纳米材料的溶剂热制备工艺,并研究潜在的吸波机理。此工作首次强调了NbS2的简便溶剂热合成途径,开创性的采用三氯甲烷等有机溶剂作为反应环境,采用五氯化铌和多种硫源为反应前体,探索NbS2的简便溶剂热合成途径。优化溶剂热的反应温度、反应时间等工艺参数,探索并制备出吸波性能优秀的NbS2纳米吸波材料。结果表明,获得的类似于理想黑体的空心球,大的比表面积和小孔径开口结构的NbS2空心开孔纳米微球具有优异的吸波性能,在2.0 mm厚度下实现了覆盖整个12-18 GHz的宽频段有效吸波性能。
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