二维材料基复合材料微波吸收的挑战与未来展望

1成果简介

电磁污染已成为5G时代不可忽视的隐患，而二维（2D）材料凭借其独特的物理化学性质，正在成为高性能微波吸收材料（MAMs）的明星选手！沈阳工业大学材料科学与工程学院吴玉胜团队：李来时教授、刘峰博士在《Nanoscale》期刊发表名为“Challenges and Future Prospects of the 2D Material-based Composites for Microwave Absorption”的综述，系统总结了石墨烯、六方氮化硼（h-BN）、MXene 等二维材料及其复合材料的最新进展，剖析了吸收机制、调控策略及面临的挑战，为下一代微波吸收材料的设计提供了重要思路。

2图文导读

图1、典型二维材料复合结构吸波材料

图12. 二维材料的优势，前景和挑战

3小结

二维材料凭借独特的物理化学性质与多元调控策略，成为解决电磁污染的理想候选材料，其核心优势与研究进展可归纳为以下三方面：首先，二维材料本征特性，如原子级厚度赋予其极高的比表面积，形成丰富的界面与活性位点，显著增强微波与材料的相互作用，从而驱动高效能量耗散；其次，通过结构设计、组分复合与缺陷工程，突破了单一材料的性能瓶颈，实现多元调控策略从而优化性能；最后，不同材料体系如文中着重介绍的石墨烯、h-BN和MXene三种体系展现的差异化优势，如高导电性、优异热稳定性、官能团可调等。

本综述系统梳理了二维材料基微波吸收体的研究进展，揭示了结构设计、缺陷工程和材料复合对性能提升的关键作用。石墨烯通过导电网络和磁性掺杂实现宽带吸收；h-BN凭借化学稳定性与异质界面优化介电损耗；MXene通过表面功能化和磁电协同效应平衡阻抗匹配。未来，开发新型异质结构、优化制备工艺及降低成本将是推动二维材料实际应用的核心方向。这一领域的发展不仅为电磁污染治理提供了新思路，也为5G通信、航空航天等高频技术场景奠定了材料基础。

文献：DOI
https://doi.org/10.1039/D5NR00925A

来源：材料分析与应用