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近年来，由于金属有机框架材料（MOFs）多孔性、大的比表面积以及电磁波衰减能力强的优势，其作为金属组分和碳基均匀分布的复合材料得到了广泛的关注。本文通过采用调整MOFs 前驱体的聚合过程和选择不同类型的金属离子和有机化合物来制备三种不同结构的碳基磁性金属复合材料。
(1) 首先，通过CoFe普鲁士蓝前驱体（CoFe PB）煅烧后获得CoFe@C复合材料，CoFe@C复合材料是立方体结构，是由均匀分布的无定形碳包覆的 CoFe 纳米粒子构成。其无定形碳壳导致了复合材料的介电常数仍然很高。因此，为了降低碳基材料的介电常数，实现更好的阻抗匹配，我们通过水热的方法得到 CoFe@C@MnO2核壳结构。这种材料不仅保持了有机金属框架材料的优势，同时也克服了其阻抗不匹配的缺陷。其中，样品 CoFe@C@MnO2在匹配厚度为1.3mm时，反射损耗可达到-64dB，有效吸波带宽(RL<-10dB)可达到6.8GHz。
(2) 其次，探索了不同表面形貌的MOF材料的吸波性能，我们设计了Ni-MOF材料。通过控制水热反应的持续时间，来有效地调整表面结构(如针头或柱子)的形状和尺寸，从而导致各向异性和电磁特性的变化。结果表明，样品Ni/C空心球最大反射损耗可达到-58dB，且反应时间为8h和10h的样品的有效吸收带宽分别为6.8GHz和6.2GHz。
(3) 最后，选择了一种新型的金属离子采用水热法制备了钒-MOF。研究了不同煅烧温度对吸波性能的影响，并通过阻抗匹配和衰减性能来选择最适宜的煅烧条件。我们发现，烧结温度为 500℃条件下的样品的阻抗匹配和吸波性能最佳。在厚度为 1.8mm 时，有效吸波频宽为5.2GHz；最大RL值达到了-23.5dB。
综上，本文设计并制备了一系列基于MOFs衍生的轻质碳基/金属复合材料，在碳基材料的基础上通过核壳结构改善了其阻抗匹配的性能；研究了微观结构对电磁参数和吸波性能的影响，有效实现了 MOF 材料表面微观形貌的调控；研究了新型金属粒子碳基复合材料，并探究了煅烧温度对其吸波性能的影响，为合成新型轻质的吸波材料提供了研究方向。
(1) 首先，通过CoFe普鲁士蓝前驱体（CoFe PB）煅烧后获得CoFe@C复合材料，CoFe@C复合材料是立方体结构，是由均匀分布的无定形碳包覆的 CoFe 纳米粒子构成。其无定形碳壳导致了复合材料的介电常数仍然很高。因此，为了降低碳基材料的介电常数，实现更好的阻抗匹配，我们通过水热的方法得到 CoFe@C@MnO2核壳结构。这种材料不仅保持了有机金属框架材料的优势，同时也克服了其阻抗不匹配的缺陷。其中，样品 CoFe@C@MnO2在匹配厚度为1.3mm时，反射损耗可达到-64dB，有效吸波带宽(RL<-10dB)可达到6.8GHz。
(2) 其次，探索了不同表面形貌的MOF材料的吸波性能，我们设计了Ni-MOF材料。通过控制水热反应的持续时间，来有效地调整表面结构(如针头或柱子)的形状和尺寸，从而导致各向异性和电磁特性的变化。结果表明，样品Ni/C空心球最大反射损耗可达到-58dB，且反应时间为8h和10h的样品的有效吸收带宽分别为6.8GHz和6.2GHz。
(3) 最后，选择了一种新型的金属离子采用水热法制备了钒-MOF。研究了不同煅烧温度对吸波性能的影响，并通过阻抗匹配和衰减性能来选择最适宜的煅烧条件。我们发现，烧结温度为 500℃条件下的样品的阻抗匹配和吸波性能最佳。在厚度为 1.8mm 时，有效吸波频宽为5.2GHz；最大RL值达到了-23.5dB。
综上，本文设计并制备了一系列基于MOFs衍生的轻质碳基/金属复合材料，在碳基材料的基础上通过核壳结构改善了其阻抗匹配的性能；研究了微观结构对电磁参数和吸波性能的影响，有效实现了 MOF 材料表面微观形貌的调控；研究了新型金属粒子碳基复合材料，并探究了煅烧温度对其吸波性能的影响，为合成新型轻质的吸波材料提供了研究方向。