近日，西北工業大學化學與化工學院教授孔杰、副教授劉攀博聯合武漢科技大學在多功能材料方面取得新進展，成功開發了空心碳微球吸波/防腐新材料，有望滿足熱帶海洋環境中電磁防御技術需求，研究成果在《先進材料》上在線發表。
對于在海洋環境中服役的電磁波吸收涂層材料，高效電磁吸收和耐腐蝕性同等重要，不僅能顯著提高設備的隱身性能，還能夠有效保護基底免受侵蝕。磁/電復合材料具有阻抗匹配和多界面極化效應，可通過多頻譜吸收實現優異的電磁波吸收。然而，此材料長期暴露在鹽/堿環境中時仍難以實現吸波防腐一體化，裸露的磁性顆粒很易發生腐蝕/氧化，大大降低材料的鐵磁共振和電磁波吸收性能。
HCMs合成示意圖。西北工業大學供圖
基于雙鈍化抗腐蝕效應，研究團隊通過自犧牲模板輔助法制備了具有優異電磁波吸收和耐腐蝕性能的空心碳微球（HCMs）。通過Zn微球還原特性和熱驅動協同調控磁性微球的磁疇演變，優化了異質界面共振，實現了強磁耦合，使其最小反射損耗低于-4dB，有效吸收頻帶寬度大于5GHz。制備的HCMs表面呈電負性，可通過靜電排斥減少腐蝕離子（Cl-、OH-等）在基材表面的吸附/積累，有效降低導電能力，從而緩解腐蝕過程，實現短時間內的防腐特性。另一方面，隨著浸泡時間的增加，磁性顆粒相繼轉化為層狀雙氫氧化物（LDHs），通過強陰離子捕獲能力進一步阻止腐蝕離子接近基底表面，從而實現長效防腐效果。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202500646
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