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吸波材料是一种重要的军民两用电磁功能材料,是指能够吸收入射的电磁波并将电磁能转化为热能而消耗或使电磁波因干涉而消失的一类材料。吸波材料在军事上主要是减少或者消除雷达、红外等对目标的探测,另外在民用电磁污染防止上也有重要的应用价值。目前开发新型吸波材料要满足厚度薄、质量轻、频带宽、吸收强等要求。而有机/无机纳米复合物以其同时具有无机材料优越的光、电、磁等性质,及有机材料优良的加工性能、生物相容性等特征成为当前吸波材料的研究热点。本文以制备性能优良的微波吸收材料为主要研究方向,系统的研究了二元无机TiO2-Fe3O4纳米复合物的吸波性能和生物传感功能,有机/无机三元聚苯胺/TiO2-Fe3O4及聚苯乙烯-Fe3O4-TiO2/聚苯胺多元复合物的吸波性能,对它们的电磁损耗及吸波机理进行了讨论。(1)通过改性溶胶法制备了Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的TiO2-Fe3O4二元纳米复合物,再在不同pH条件下原位聚合生长聚苯胺(PAn),获得了三元包覆纳米复合物PAn/TiO2-Fe3O4。采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、粉末X-射线衍射(XRD)及电磁测量等手段对TiO2-Fe3O4和PAn/TiO2-Fe3O4的形貌、结构及性能进行了表征。实验结果表明,通过调节TiO2溶胶形成及包覆过程温度、介质pH值,能获得Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的二元纳米复合物,且其中TiO2为锐钛矿结构,Fe3O4为立方晶系,而形成的三元复合物PAn/TiO2-Fe3O4则呈现微米纤维结构。二元复合物TiO2-Fe3O4在2-18GHz范围内吸波效果不佳,由于TiO2-Fe3O4良好的生物相容性,利用TiO2-Fe3O4构建了TiO2-Fe3O4/OPs-BChE/LPA-anti-BChE夹心式免疫传感器,用于神经递质中标志物-磷酸化丁酰胆碱酯酶的检测。该传感器可以定量的分析人体血液中磷酸化BChE的含量,在生物检测低剂量有机磷农药的含量方面良好的应用前景。三元复合物中Fe304和Ti02的的质量分数分别为6.4%和15.8%时,PAn/TiO2-Fe3O4在13.6GHz处具有最大的反射损耗-36.4dB,小于-10dB的吸收带宽达到4.4GHz,具有良好的吸波性能。(2)采用聚苯乙烯(PS)模板法合成出PS/Fe3O4-TiO2/PAn四元纳米复合物,研究发现复合物中Fe304的质量分数仅为3.28%时仍表现出超顺磁性,其饱和磁化强度为0.0801emu·g-1。调节了四元组分的含量,发现当Fe304和Ti02质量分数分别为3.28%和6.82%的PS/Fe3O4-TiO2/PAn具有优良的吸波性能,在3mm厚度时其最大反射损耗达-37.6dB,小于-10dB的带宽为3.52GHz,除去部分硬模板PS后的复合物R-PS/Fe3O4-TiO2/PAn在3mm厚度时其最大反射损耗高达-48.9dB,小于-10dB的带宽为3.36GHz,硬模板PS的使用没有拓宽复合物的带宽,但是大大增加了复合物反射率,PS的使用在一定程度上提高了复合材料的吸波性能。