电子信息技术的迅猛发展使得电子电气设备普遍应用于经济、军事以及家庭生活等多个领域。设备使用过程中产生的过量电磁波不仅引起严重的电磁干扰，甚至会威胁人体健康。
　　含有导电填料的聚合物复合材料由于其易加工性，多功能性和耐腐蚀性而被广泛认为是最理想的电磁屏蔽材料之一。除了形成良好的导电通路外，轻量化是屏蔽材料的另一个关键技术要求，不仅可以节省能源/材料，并能进一步促进其在航空航天、军事和自动化领域的应用。同时，为了减少二次辐射危害，需制备出以吸收电磁波为主要屏蔽机制的屏蔽材料。多孔材料 (sponge) 是一种具备低密度、大比表面积和高孔隙率的三维网络结构的轻质材料，能用于有效电磁屏蔽。构建含有导电填料的多孔材料是一种有效降低屏蔽材料密度的方法。此外，其多孔结构中的空气能减轻信号传播到外界空气和屏蔽体中的波阻抗不匹配作用，从而减少对微波的反射而增强对其吸收作用。纤维素作为一种环境友好型且几乎取之不尽的生物高聚物，具备生物相容性好、成本低、可生物降解及易加工特点，成为制造多孔材料的新一代原材料。因此，本论文的研究重点集中于构建超轻高导电的纤维素基多孔材料用于高效电磁屏蔽防护。
　　导电高分子如聚吡咯 (PPy)，作为常用的导电填料，因其易制备、高导电率和良好的环境稳定性而在电磁屏蔽中具有很大的潜在应用价值。此外，理想的电磁屏蔽材料不仅需要介电元件，还需要磁性组分来提高阻抗匹配以增强对微波的吸收。四氧化三铁 (Fe3O4) 因具备良好的磁性、生物相容性、低毒性而被应用于电磁屏蔽。它可以提供较高的复数磁导率，从而有助于吸收电磁波。导电聚合物与Fe3O4的结合能给予复合多孔材料优异的电磁屏蔽性能。本文利用硝酸铁(Fe(NO3)3)和硝酸银 (AgNO3) 作为氧化剂，可将纤维素纳米线(CNF)、Fe3O4、PPy自聚合成一个绿色的、导电的、密度低至35 mg/cm3的纤维素复合多孔材料 (CFPA)。在吡咯 (Py) 的氧化聚合过程中，银离子和 PPy 链之间的氧化还原反应可形成金属银纳米颗粒而与纤维素进行螯合增强交联从而提高机械强度且进一步提升 PPy 的导电性。同时，纤维素纳米线还可作为Fe3O4的稳定剂和支撑材料来防止其发生聚集。探究了不同质量浓度的吡咯单体和Fe3O4对材料性能的影响。扫描电镜(SEM) 和透射电镜 (TEM) 图显示 PPy、Ag、Fe3O4纳米颗粒均匀且牢固地负载在多孔材料上使其同时具有电/磁学性质。导电性随着吡咯含量的增加而增加。电磁屏蔽效能随着吡咯和Fe3O4含量的增加而增加，当它们含量均为 25 wt% 时，3.2 mm 厚的多孔材料在10-3000 MHz频率范围内表现出25.00 dB的电磁屏蔽效果，且其比电磁屏蔽效能高达714 dB·cm3/g，能满足日常和商业化生活的屏蔽需求。该复合多孔材料基于吸收电磁波为主导的屏蔽机理，在实现有效电磁屏蔽且减少二次辐射污染中具有巨大潜力。为了满足诸如航空航天、军事及自动化等高技术领域更为严格的屏蔽需求，需制备出具有更高导电性和屏蔽效能的高效电磁屏蔽材料。
　　化学镀具有操作简单和低设备需求的特点，几乎可在任何表面上形成金属层，使得几乎不导电的基质可具有足够的导电性而用于电磁屏蔽。本研究利用聚多巴胺 (PDA) 修饰的纤维素基多孔材料原位还原硝酸银成纳米银种，在还原剂葡萄糖的作用下进行化学镀银来实现均匀的银沉积。主要探究不同化学镀时间对材料形貌，结构和电磁屏蔽性能的影响。SEM 图和Brunauer-Emmett-Teller (BET) 结果证实银均匀沉积在纤维素复合多孔材料上而没有破坏其多孔结构。化学镀银后多孔材料的机械强力得到提升且仍保持低密度，利于吸收电磁波。当化学镀时间为120 min时，电导率最高达到2288 S/m。在测试频段10-1500 MHz 的范围内，多孔材料厚度为3.2 mm时，即使化学镀时间仅短短15 min 时，电磁屏蔽效能 (EMI SE) 就高达81 dB。当时间增至120 min时，实现了104 dB的超高平均电磁屏蔽效能。在639 MHz处，材料屏蔽性能达最高值120.85 dB。该高导电复合多孔材料基于以吸收电磁波为主导的屏蔽机制，进而减轻二次辐射污染，使其有望成为高效电磁屏蔽材料。