进入信息时代以来，各种无线通信和电子设备得到了迅速发展。它们给人类生活带来便利的同时也产生了电磁污染，这对军事应用和人体健康构成了严重威胁。因此，开发高性能电磁波吸收材料已成为当前工程材料领域的重要课题。近年来，人们以磁性金属及氧化物、碳基材料、过度金属硫化物等材料为研究对象，通过结构调控和多元复合等方式开发了多种高损耗和宽吸收的电磁波吸收剂。然而电磁波吸收材料在恶劣环境，特别是腐蚀性条件下的实用性往往被忽视。比如，在强盐雾、高湿度中的通信基站和海洋环境中的军舰很容易被腐蚀。腐蚀产物堆积会造成其表面的吸波涂层脱落从而使其丧失电磁防护能力。因此，开发具有防腐性能的高效吸波材料具有重要的意义。

  基于此，西北工业大学化学与化工学院张宝亮课题组通过将S-NiSe/HG封装在室温自愈合聚氨酯（SPU）中实现了电磁波吸收和腐蚀防护。通过双缺陷工程协同肖特基界面构筑的策略赋予S-NiSe/HG高空位浓度、丰富缺陷和中等电导率。这些结构特点通过增强偶极/界面极化损耗和优化传导损耗的方式协同平衡了介电损耗。最后，优化的S-NiSe/HG表现出高效的电磁波吸收性能，最小反射损耗（RL_min）为-54.8dB，有效吸收带宽（EAB）为7.1GHz。此外，S-NiSe/HG的“迷宫效应”与SPU的主动修复能力使S-NiSe/HG/SPU复合涂层具有长效的腐蚀防护性能。腐蚀10天后，S-NiSe/HG/SPU任具有低的腐蚀电流密度（1.3×10^-5 A）和高的电荷转移电阻（3796 Ω?cm²）。相关研究成果以“S-NiSe/HG Nanocomposites with Balanced Dielectric Loss Encapsulated in Room-Temperature Self-Healing Polyurethane for Microwave Absorption and Corrosion Protection”为题在线发表于国际知名期刊《ACS Nano》。该院博士研究生张云飞和副教授张蕾为本文共同第一作者，张宝亮教授为通讯作者。 

材料制备

图1双功能填料和复合聚氨酯的制备

NiSe的空位浓度对吸波性能的调控

图2 不同空位浓度S-NiSe/HG的形貌、组成和吸波性能表征

rGO的结构完整度对吸波性能的调控

图3不同结构完整度S-NiSe/HG的形貌、组成和吸波性能表征

S-NiSe/HG/SPU的镁合金防腐性能

图4 聚氨酯的力学性能和自愈合性能表征

图5 涂层的防腐性能测试

  全文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c13057

通讯作者介绍：

  张宝亮，西北工业大学教授，博士生导师，英国皇家化学会会士（FRSC），陕西省杰出青年科学基金获得者，陕西省青年科技新星，陕西省青年科技奖、陕西省化学优秀青年奖、陕西省百篇优秀博士学位论文奖、陕西石化青年科技突出贡献奖获得者，西北工业大学翱翔青年学者。现任西北工业大学化学与化工学院副院长，陕西省化学会理事、副秘书长，《离子交换与吸附》期刊青年编委，陕西省功能高分子吸附分离工程技术研究中心、西安市功能有机多孔材料重点实验室副主任。主要从事有机/碳基多孔材料合成方法学及其在吸附分离、电磁隐身、电催化等领域应用的研究，已作为第一作者或通讯作者在ACS Nano、AIChE Journal、Small、Nano Research、Carbon等期刊发表SCI论文100余篇，第一完成人获权国家发明专利27项。主持国家自然科学基金项目4项、国防重点项目1项、省部级基金项目6项。荣获国家科技进步二等奖、陕西省科学技术一等奖、陕西省科学技术二等奖、国家产学研优秀成果奖、陕西省国防科技进步一等奖各1项。