随着电子信息技术的飞速发展,各类电子仪器设备和小型易携带的电子产品逐渐渗入到我们生活的方方面面,由此带来的电磁污染和电磁干扰问题也日益突出。因此,开发出具有质量轻、涂层薄、吸收能力强、吸收频带宽以及制备工艺简单,成本低廉的吸波材料迫在眉睫。本文以水热法为主,通过改变实验原料和制备工艺获得了一维棒状（α-MnO₂,β-MnO₂）、三维核壳结构（δ-MnO₂,α-MnO₂,δ/α双相复合MnO₂）以及三维中空多孔结构（γ-MnO₂）的MnO₂纳米材料。并进一步分别研究了其电磁波吸收性能,探讨了 MnO₂纳米材料的结构-吸波性能关系,揭示了不同晶型和形貌的MnO₂纳米材料的电磁波吸收机制。具体内容如下:（1）以KMnO₄和MnSO₄·H₂O为原料,通过简单的水热法,在不同温度下获得了三种不同晶型和尺寸大小的一维棒状纳米MnO₂,并进一步探究了其吸波性能。研究结果表明,一维棒状结构的β-MnO₂的吸波性能明显优于α-MnO₂,且样品的结晶度越高性能越好。220 ℃制备的β-MnO₂表现出了最佳的吸波性能,在14.7 GHz,涂层厚度为1.5 mm时,其最小反射损耗为-25.5 dB,有效吸波频宽可达5.0 GHz（13～18.0 GHz）。（2）以KMnO₄和稀HCl为原料,在不同水热温度下反应1 h后得到三种不同形貌的3D核壳结构MnO₂纳米材料。通过分析三种MnO₂的生长机理发现分层导向的依附生长机制及奥斯特瓦尔德熟化过程对MnO₂纳米材料3D结构的形成和晶型转变的重要意义。通过研究其电磁波吸收性能,发现150℃时合成的以δ-MnO₂微球片为内核,α-MnO₂纳米棒为外壳的双相核壳结构复合材料展示出了优异的微波吸收性能,在涂层厚度为3.9 mm,测试频率为4.5 GHz时其最小反射损耗为-45.2 dB。该复合材料优异的微波吸收特性归因于双相核壳异质结构的良好的阻抗匹配特性以及δ-MnO₂微球与α-MnO₂纳米棒之间强烈的界面极化。（3）以MnSO₄·H₂O和NH₄HCO₃为原料,通过两步实验法得到了由片层颗粒堆积的三维中空多孔结构的γ-MnO₂纳米微球。通过分析其中空多孔的形成过程及孔径分布状态,发现了前驱体锻烧过程中CO₂的释放对样品微观形貌的重要影响。在随后的电磁波吸收性能测试中,发现三维中空多孔结构的γ-MnO₂微球具有优异的吸波性能,在频率为4.9 GHz,涂层厚度为3.5 mm时,其最小反射损耗为-51.3 dB,有效吸波频宽为3 GHz（3.5～6.5 GHz）。其优异的吸波性能主要归因于该材料在电磁波环境下存在的多重极化行为,多孔片层颗粒对入射电磁波的多重反射和散射以及材料本身特殊的中空多孔结构。