四氧化三鐵改性還原氧化石墨烯的制備及其電磁波吸收性能

中圖分類號：TB332文獻標志碼：A

文章編號：1673-3851（2025）09-0605-12

Reference Format： TU Mingwei，GAO Shuang，XIE Jiaqi，et al.Preparation and electromagnetic wave absorption properties of reduced graphene oxide modified with Fe₃O₄ [Jl.Journal of Zhejiang Sci-Tech University，2025，53（5） ：605-616.

Preparation and electromagnetic wave absorption properties of reduced graphene oxide modified with Fe₃O₄

TU Mingwei ，GAO Shuang，XIE Jiaqi ，LU Xin ，FU Yaqin （School of Materials Science and Engineering， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou ，China）

Abstract： To optimize the impedance matching of graphene and improve its absorption performance of electromagnetic wave， Fe₃O₄ -modified reduced graphene oxide （ Fe₃O₄/rGO ） was prepared by using graphene oxide （GO） and iron nitrate as precursors and impregnating annealing method to disperse Fe³⁺ between GO layers through electrostatic interaction. When graphene oxide was reduced， Fe³⁺ was converted into Fe₃O₄ nanoparticles. The morphology and crystal structure of Fe₃O₄/rGO were characterized by scanning electron microscopy， transmission electron microscopy，X-ray diffraction analyzer，and X-ray photoelectron spectroscopy，and the electromagnetic parameters of Fe₃O₄/rGO were tested by vector network analyzer. The results showed that the impedance matching rate of Fe₃O₄/rGO^- 12N sample is closer to 1，the minimum reflection loss of -58. 30 dB （ ?13.85GHz ， 2.68mm ），and an effective absorption bandwidth of 7.05GHz （10. 95-18. OO GHz）. The excellent absorption performance of （20 Fe₃O₄/rGO is attributed to its multi-polarization effect and good impedance matching characteristics. The results of this article provide an effective method for optimizing graphene impedance matching.

Key words： reduced graphene oxide; Fe₃O₄ nanoparticles； interfacial polarization； impedancematching;absorbing material

0 引言

隨著電子信息技術的飛速發展，大量電子設備給人們的生產生活帶來了極大便利[1；但這些電子設備在運行過程中產生的電磁輻射，不僅可能危害人體健康，而且還可能對通訊和導航等設備造成強干擾甚至引發災難性事故[2]。理想的吸波材料應具有薄厚度、寬吸收帶寬、輕質和強吸收性能等特點，然而單組分材料很難同時滿足這些特性[3]。因此選擇輕質的還原氧化石墨烯為基體，納米 Fe₃O₄ 作為改性劑，通過調節還原氧化石墨烯的電磁參數，有望實現材料對電磁波的強衰減和吸收。

四氧化三鐵 （Fe₃O₄ ）是一種反尖晶石結構鐵氧體材料，四面體位點被 Fe³⁺ 占據，八面體位點 1/2 被 Fe³⁺ 占據，剩余 1/2 被 Fe²⁺ 占據，其構型為[Fe（I ΔI）Fe（Ω[I）Fe（Ω[II）]O₄^[4] ，故電子可以在 Fe³⁺ 和Fe²⁺ 之間運動，這有利于 Fe₃O₄ 吸收電磁波[5]。鐵氧體材料具有密度大、耐腐蝕性能差、吸收帶寬窄的缺陷，所以無法滿足吸波材料日益增長的需求；但是 Fe₃O₄ 作為鐵氧體材料的一種，其具有出色的相容性，故可以通過和介電材料或磁性材料相結合，提升復合材料的電磁波吸收性能7]。

與傳統的碳基吸波材料（如炭黑、碳納米管、碳纖維）[8-10]相比，石墨烯作為一種相對新型的二維碳材料，具有一系列固有化學和物理特性。層狀和高孔隙形態以及高比表面積所產生的共振效應有利于對電磁波的吸收和衰減[11]，并且官能團的電子偶極極化弛豫和含氧官能團的還原所引入的缺陷結構都有利于對電磁波的吸收[12]，因此石墨烯具有很大的潛力被設計為新型輕質吸波劑[13]。但是，由于石墨烯高載流子遷移率的特性，其阻抗嚴重失配，純石墨烯通常展現出較差的吸波性能[14]。 Wu 等[15]通過水熱合成和冷凍干燥工藝制備得到一種 Fe₃O₄ 功能化的還原氧化石墨烯，其具有三維多孔的網絡狀結構，對于 rGO：Fe₃O₄ 質量比為2：1的 rGO/Fe₃O₄ 復合材料，在 2.00mm 厚度下最小反射損耗為-31.30dB ，有效吸收帶寬為 6.00GHz 。Shi等[16通過水熱自組裝的工藝合成一種 Fe₃O₄/rGO 復合泡沫，其在 14.05GHz.2.00mm 時最小反射損耗為-47.10dB ，有效吸收帶寬為 6.70GHz（11.30～ 18.00GHz ）?，F有研究表明，還原氧化石墨烯中Fe₃O₄ 的引入可以有效增強材料中的界面極化和偶極極化作用，進而增強還原氧化石墨烯的吸波性能[7]。

根據電磁能量轉換理論，吸波劑對電磁波的衰減和吸收能力取決于其復介電常數、復磁導率以及適當的阻抗匹配[18]，材料的阻抗匹配決定了電磁波能否有效進入材料內部，而適當的阻抗匹配取決于材料的復介電常數和復磁導率的比值［19]。因而，調整材料的介電性能是提高其電磁波吸收性能的有效手段[20]。

本文采用組分調控策略，以氧化石墨烯（GO）和硝酸鐵為前驅體，通過浸漬退火的方法省去水熱制備 Fe₃O₄ 的過程，在氧化石墨烯被還原的同時引入均勻分布的 Fe₃O₄ 納米粒子，以期降低還原氧化石墨烯的介電常數，改善其阻抗匹配特性，進而提高材料的吸波性能。通過改變浸漬時間制備不同 Fe₃O₄ 納米粒子負載量的改性還原氧化石墨烯，對其形貌、結構和電磁參數進行表征，分析 Fe₃O₄ 改性還原氧化石墨烯的吸波性能，探討 Fe₃O₄ 納米粒子的引入對材料吸波性能的影響。

1 實驗部分

1. 1 實驗材料

1% 大片徑氧化石墨烯（LGO1121）購自昂星新型碳材料常州有限公司， 99% 水合硝酸鐵（Fe（NO₃）₃?9H₂O） 購自上海麥克林生化科技有限公司，分析純無水氯化鈣（ CaCl₂ ）和分析純無水乙醇（C₂H₆O） 購自高晶精細化工有限公司，所用試劑均未進行純化。去離子水由實驗室自制。

1. 2 改性還原氧化石墨烯的制備

Fe₃O₄/rGO 的制備流程如圖1所示：將 0.2g 氧化石墨烯浸漬在 500mL 硝酸鐵的質量分數為1% 的乙醇水溶液（無水乙醇與去離子水的體積比為2：1）中， 12h 后過濾，并在管式爐中于氮氣氛圍下400^°C 退火 ^2h （升溫速率 4^°C/min， ，制得 Fe₃O₄ 改性的還原氧化石墨烯，標記為 Fe₃O₄/rGO^-12N 5在其他條件相同的情況下，分別制備在硝酸鐵溶液中經過 24h 和 48h 浸漬的 Fe₃O₄ 改性還原氧化石墨烯，分別標記為 Fe₃O₄/rGO^-24N 和 Fe₃O₄/rGO^- 48N 。為分析 Fe₃O₄ 的改性效果，將氧化石墨烯在不添加硝酸鐵的乙醇水溶液中浸漬 12h ，并在氮氣氛圍中 400°C 退火 2h 制得對比樣，標記為Pure-12N。

圖1改性還原氧化石墨烯制備流程示意圖

1. 3 測試和表征

1. 3.1 微觀形貌表征

采用場發射掃描電子顯微鏡（SEM，Sigma500，德國蔡司公司）和透射電子顯微鏡（TEM，TalosF200x ，美國賽默飛世爾科技公司）對樣品進行形貌分析。

1.3.2 熱重測試

采用熱重分析儀（TG，STA 2500Regulus，德國耐馳公司）表征樣品中 Fe₃O₄ 納米粒子負載量，測試條件為空氣氛圍，升溫速率 10^°C/min ，溫度范圍室溫 ～800^°C 。

1.3.3 晶相結構表征

采用X射線衍射分析儀（XRD，Empyrean，英國馬爾文帕納科公司）分析樣品的物相組成和晶體結構，測試范圍為 10^°～80^° ，掃描速度， 2（^°）/min 。

采用激光顯微共聚焦拉曼光譜儀（Raman，ThinVia，英國雷尼紹公司）表征材料的石墨化程度，測試使用 532nm 激光器采用傅里葉紅外光譜儀（FT-IR，Nicoletis50，美國賽默飛世爾科技公司）表征樣品官能團種類。

采用X射線光電子能譜儀（XPS，ThermoScientific，K-Alpha + ，美國賽默飛世爾科技公司）分析樣品的化學組成和C、O、Fe的元素狀態。

1.3.4 磁性能測試

采用振動樣品磁強計（VSM，LakeShore7404，美國萊克公司）表征樣品的磁性能。

1.3.5 吸波性能測試

采用矢量網絡分析儀（VNA，KeysightN5224A，美國是德科技公司）表征樣品的電磁參數。測試時，將樣品和石蠟混合制備成外徑7.00mm ，內徑 3.04mm ，厚度 2.00mm 左右的同軸圓環，樣品在石蠟中添加的質量分數為 5% 。

2 結果與討論

2.1 樣品的形貌分析

圖2分別為Pure-12N、 Fe₃O₄/rGO^-12N. Fe₃O₄/rGO^-24N 和 Fe₃O₄/rGO^-48N 的 SEM圖像。從圖2（a）中可以觀察到純還原氧化石墨烯片層存在褶皺和堆積現象，這些現象的存在是因為還原氧化石墨烯具有大比表面積和高的表面能，迫使還原氧化石墨烯片層需要通過彎曲表面來維持熱力學穩定。圖2（b）—（c的SEM的結果顯示：在 Fe₃O₄/rGO^-12N 和 Fe₃O₄/rGO-24N 中，尺寸較小的 Fe₃O₄ 納米粒子均勻分布在還原氧化石墨烯片層中， Fe₃O₄ 納米粒子和還原氧化石墨烯片層形成穩定的異質復合結構。在制備過程中，氧化石墨烯片層上帶負電的官能團能夠吸引帶正電的金屬離子，使 Fe³⁺ 均勻滲透到氧化石墨烯片層之間的空隙中，經過退火后 Fe³⁺ 轉變為 Fe₃O₄ 納米粒子， Fe₃O₄ 納米粒子錨定于還原氧化石墨烯片層上形成這種異質復合結構。如圖2（d）所示，隨著浸漬時間增加到 48h ，還原氧化石墨烯上的 Fe₃O₄ 納米粒子發生融合和粗化，形成較大的 Fe₃O₄ 顆粒。從電磁功能角度分析， Fe₃O₄ 納米粒子在還原氧化石墨烯上的負載，構建出豐富的異質界面，這些納米粒子和異質界面可以增強材料中的界面極化和偶極極化，有利于增強材料對電磁波的損耗能力。

為了進一步觀察 Fe₃O₄/rGO 中 Fe₃O₄ 粒子的形態，采用透射電子顯微鏡對 Fe₃O₄/rGO^-12N 進行觀察。如圖3（a）所示， Fe₃O₄ 改性的還原氧化石墨烯片層上均勻分布粒徑大小約為 10～20nm 的Fe₃O₄ 顆粒。圖3（b）為 Fe₃O₄/rGO^-12N 樣品的衍射環，所標記的衍射環分別對應 Fe₃O₄ 的（220）、（311）、（400）和（440）平面。圖3（c）為 Fe₃O₄/rGO^-12N的能譜圖像，從圖中可以看出，所制備的Fe₃O₄/rGO^-12N 樣品含有C、O、Fe元素。衍射圖像和能譜結果證明， Fe₃O₄ 成功負載到還原氧化石墨烯上。

圖2純rGO和 Fe₃O₄/rGO 的 SEM圖像

圖3 Fe₃O₄/rGO^-12N 的TEM圖像、電子衍射圖像和能譜圖像

2.2 樣品的熱重分析

圖4為樣品在空氣氛圍下 20～800^°C 的熱重曲線。圖4顯示：曲線有二段明顯的質量損失過程，第一段為室溫 ～100^°C ，是還原氧化石墨烯片層間吸附水的蒸發階段，第二段為 300～500^°C ，是樣品中還原氧化石墨烯熱分解階段[21]。隨著氧化石墨烯在硝酸鐵溶液中浸漬時間的增加，樣品中所負載的Fe₃O₄ 納米粒子的含量也隨之增加。經過 12.24h 和 ^48h 浸漬后制備的 Fe₃O₄/rGO ，在減去殘余碳后計算得到的 Fe₃O₄ 粒子負載量分別為 13.1% 、18.4% 和 24.6% 。熱重結果表明，通過調節浸漬時間可以調控還原氧化石墨烯上 Fe₃O₄ 粒子的負載量。

2.3 樣品的晶相結構分析

圖5（a）為樣品的紅外光譜圖，圖中 3430cm^-1 處為樣品中少量吸附水的吸收峰， 1615cm^-1 處的吸收峰為還原氧化石墨烯中類苯環結構上 C=C 的伸縮振動峰， 1409cm^-1 處的吸收峰為還原未徹底所殘余的一OH伸縮振動峰， 1042cm^-1 處的吸收峰為還原氧化石墨烯缺陷處 C-H 彎曲振動峰[22]以上結果表明，經過高溫退火后氧化石墨烯中的大部分含氧基團被脫除[23]，氧化石墨烯基本轉變為還原氧化石墨烯。

圖4樣品的熱重曲線

圖5（b）為材料的拉曼光譜圖，圖中清晰可見1352cm^-1 和 1587cm^-1 處的2個拉曼吸收峰，分別對應還原氧化石墨烯中的D峰和G峰。其中D峰表示還原氧化石墨烯中碳原子 sp³ 雜化的晶格缺陷和無序振動，G峰表示還原氧化石墨烯中碳原子sp² 雜化的平面內拉伸， I_D/I_G 表示D峰和G峰的強度比，其比值越大則代表無序程度越高，故常用來描述石墨烯結構的無序程度。拉曼光譜結果表明，Fe₃O₄ 納米粒子的負載以及負載量的變化對還原氧化石墨烯的無序程度并無顯著影響。

圖5樣品的FT-IR譜圖和Raman譜圖

圖6為樣品的XRD圖像。如圖6所示：Pure12N樣品在衍射角 2θ=26.5^° 處出現寬峰，對應石墨烯的（002）平面， Fe₃O₄/rGO-12N，Fe₃O₄/rGO- 24N、 Fe₃O₄/rGO^-48N 樣品在衍射角 2θ=35.5^° 43.2^° ， 62.6^° 處出現微弱的衍射峰，分別對應 Fe₃O₄ （PDF#88-0866）的（311）、（400）和（440）平面，可以發現樣品中 Fe₃O₄ 衍射峰相對較弱，這是因為樣品中 Fe₃O₄ 的含量較少以及 Fe₃O₄ 顆粒尺寸較小，容易產生較多散射所引起的。相比于Pure-12N樣品，由于 Fe₃O₄ 在 18.5^° 處具有衍射峰，導致負載Fe₃O₄ 納米粒子的樣品對應石墨烯（002）平面的衍射峰向左略微發生偏移。

為了進一步分析 Fe₃O₄ 改性還原氧化石墨烯的元素分布，并確定元素的化學狀態，對材料進行X射線光電子能譜分析，結果如圖7所示。由圖7（a）可見， 284eV 附近出現C1s峰， 532eV 附近出現O1s峰， 710eV 附近出現 Fe2p 峰，表明所制備的改性還原氧化石墨烯含有C、O、Fe元素，而純還原氧化石墨烯只含有C、O元素。圖7（b）—（d）分別為 C.O.Fe 元素特征峰的分峰擬合曲線，從圖中可以看出：C1s峰包含 _C=C/C-C 峰 （284.78eV） 人C-O 峰 （285.98eV）^[24] 和較為微弱的 O-C=O 峰 （289.98eV）^[25] ，其中 O-C=O 峰的存在是氧化石墨烯在退火過程中有微量的含氧官能團殘余所導致的； Fe2p 擬合曲線在 711.38.724.28eV 處顯示出獨特的結合能峰，分別對應Fe 2p_3/2 和 Fe2p_1/2^[26] ，另外在 719.28eV和731.38eV 可以觀測到兩個衛星峰。 Fe₃O₄ 改性還原氧化石墨烯的O1s擬合曲線在 530.18eV 和532.48eV 處的峰分別代表O一Fe峰（鐵氧體中的氧晶格）和 O-C=O 峰（材料中的氧空位）[27]，而純還原氧化石墨烯在 530.93eV 處的峰歸屬于 O-C=O

圖7樣品的XPS譜圖及其擬合曲線

圖6樣品的XRD譜圖

2.4 樣品的磁性能分析

圖8為樣品的磁滯回線圖像，由圖可知：Fe₃O₄/rGO^-12N 的飽和磁化強度為 ，矯頑力為 14.2Oe Fe₃O₄/rGO^-24N 的飽和磁化強度為 ，矯頑力為 29.1Oe Fe₃O₄/rGO^-48N 的飽和磁化強度為 ，矯頑力為 11.6Oe ，而Pure-12N不表現出磁性能。因為純還原氧化石墨烯不具有磁性，所以 Fe₃O₄/rGO 樣品的磁性能主要受 Fe₃O₄ 的影響，通常飽和磁化強度高、矯頑力小的材料具有較好的磁性能[28]，磁滯回線結果表明，增加還原氧化石墨烯上 Fe₃O₄ 粒子的負載能夠增強材料的磁性能。

2.5樣品的阻抗匹配率及對電磁波吸收性能

阻抗匹配率 Z 和衰減常數 α 可以衡量材料的阻抗匹配特性和衰減特性[29]，計算公式分別為：

圖8樣品的磁滯回線

其中： Z_o 為真空阻抗； Z_in 為輸入阻抗； ε^′ 為復介電常數實部； ε^′′ 為復介電常數虛部； μ^′ 為磁導率實部；μ^′′ 為磁導率虛部； f 為頻率， Hz ;c為真空條件下的光速， m/s 。當材料的阻抗匹配率接近1時，則可認為材料具有良好的阻抗匹配特性。

圖9是樣品在 2.00～18.00GHz 下的反射損耗與阻抗匹配率圖。由圖9（a）可知，對于純還原氧化石墨烯，其阻抗匹配率在整個測試頻段 （2.00～ 18.00GHz） 均非常低（小于0.5）。在厚度 1.00～ 5.00mm 下，不存在反射損耗低于一 ?10.00dB 的頻段，表明純還原氧化石墨烯整體吸波性能較差。對比圖9（b）—（d）可知，負載 Fe₃O₄ 納米粒子的樣品，其阻抗匹配率得到明顯改善（部分頻段接近于1），并且樣品的最小反射損耗對應的頻率和最優阻抗匹配率所對應的頻率相一致。材料的吸波性能主要是由材料本身的阻抗匹配特性和衰減能力共同決定，還原氧化石墨烯在材料中提供較強的衰減能力，而Fe₃O₄ 納米粒子的負載優化了材料的阻抗匹配特性，因而使 Fe₃O₄ 改性還原氧化石墨烯的吸波性能得到明顯的提升。具體而言， Fe₃O₄/rGO^-12N 樣品在 13.85GHz 、厚度 2.68mm 時的最小反射損耗為-58.30dB ，有效帶寬為 7.05GHz（10.95～18.00 GHz） ，覆蓋整個 Ku 波段。 Fe₃O₄/rGO^-24N 樣品的最小反射損耗峰超出所測試的頻段，但其不同厚度下在 6.00～18.00GHz 內對電磁波均有吸收性能。 Fe₃O₄/rGO^-48N 樣品在 7.30GHz 、厚度4.65mm 時的最小反射損耗為一61.30dB，有效帶寬為3.35GHz（6.00～9.35GHz） 。

圖10是樣品反射損耗的等高線圖，從圖中可以看出，隨著樣品厚度的增加，最小反射損耗逐漸向低頻移動[30]。因而，可以根據吸收頻段的需要，調整樣品的厚度以實現材料在特定頻段對電磁波的有效吸收。

2.6 樣品的電磁參數

圖11為樣品的電磁參數。從圖11（a）—（b）中樣品的復介電常數實部和虛部可知，不同樣品復介電常數的實部和虛部在 2.00～18.00GHz 頻段內均呈明顯下降趨勢，出現明顯的頻散行為。還原氧化石墨烯中的缺陷和殘余的官能團能夠產生較多的偶極子，當外加電場頻率逐漸增大時，偶極子重新取向的速率不能與外加電場的變化相同步[31]，出現滯后現象，導致復介電常數隨著頻率的增大出現典型的頻散效應。其中，Pure-12N樣品的復介電常數實部從 21.3（2.00GHz） 逐漸下降到5.7（18.00GHz） ，復介電常數虛部從 42.9（2.00GHz） 逐漸下降到 8.2（18.00GHz） ，其實部和虛部數值明顯大于負載 Fe₃O₄ 納米粒子的還原氧化石墨烯。根據德拜理論[32]和自由電子理論[33]，介電常數與材料的電導和弛豫作用密切相關，較長的弛豫時間和較大的電導率會使材料具有較高的復介電常數實部，而較大的電導率同時也會使材料具備較高的復介電常數虛部。材料的介電損耗角正切可以表示材料的介電損耗能力。由圖11（c）中樣品的介電損耗角正切可知：FeO4/rGO-12N、 Fe₃O₄/rGO^-24N 和 Fe₃O₄/ rGO-48N 樣品的介電損耗角正切大小接近，維持在0.5左右。Pure-12N樣品的介電損耗角正切較大，維持在1.5左右。說明純還原氧化石墨烯具有較強的介電損耗性能。以上結果表明 Fe₃O₄ 納米粒子的存在能夠有效調節還原氧化石墨烯的介電行為，有利于其實現良好的阻抗匹配。

圖9樣品的反射損耗與阻抗匹配率圖

由德拜松弛理論[34]，材料的介電常數 ε^′ 和 ε^′′ 可以寫成式（3）：

其中： E_s 為靜介電常數； ε_∞ 為頻率無限大時的介電常數。

圖12為樣品的Cole-Cole曲線圖，其中每一個半圓弧線對應一種德拜極化松弛過程，即代表一種介電損耗類型[35]。半圓弧線數量越多，代表介電損耗種類越多，越有利于對電磁波的損耗和吸收[36]圖12顯示：相比于純還原氧化石墨烯， Fe₃O₄/rGO 有更多的半圓弧線，表明材料具有多種形式的極化松弛現象。這些松弛現象是還原氧化石墨烯中的缺陷、殘余含氧基團作為偶極位點所產生的偶極極化，還原氧化石墨烯中離域電子產生的電子極化，以及Fe₃O₄ 納米粒子和還原氧化石墨烯片層接觸產生的界面極化所引起的[37]。Cole-Cole曲線末端的直線拖尾則表示電導損耗，對應還原氧化石墨烯的強介電性能。以上結果表明，所制備材料對電磁波的強衰減是多重極化損耗和電導損耗共同作用的結果。

圖10樣品的反射損耗等高線圖

圖11樣品的復介電常數和介電損耗角正切

圖12樣品的Cole-Cole曲線圖

電磁波吸收劑的吸波機理主要涉及材料和電磁波之間的相互作用，當電磁波接觸吸波材料時，通過介電損耗或磁損耗機制將電磁能轉化為其他形式的能量，使電磁波被吸收和耗散，而不是被反射或透射。圖13為所制備的改性還原氧化石墨烯對電磁波吸收的機理示意圖。首先，還原氧化石墨烯中因含氧基團脫除所遺留的缺陷作為散射點，會對入射電磁波進行多重反射和散射；其次，由網絡狀還原氧化石墨烯片層堆積而成的強導電性網絡和共軛結構為載流子在外加電場下的躍遷提供連續傳輸路徑，將入射電磁波的電磁能轉化為焦耳熱耗散；最后，還原氧化石墨烯片層上的缺陷和無序碳為材料提供的大量偶極子活性位點增強了偶極極化作用， Fe₃O₄ 納米粒子和還原氧化石墨烯之間的大量異質界面增強了界面極化作用，進而使材料對電磁波的吸收和衰減能力增強。綜上所述， Fe₃O₄ 對電磁波的強衰減能力是材料內部多重損耗機制共同作用的結果。

圖13材料的電磁波吸收機理示意圖

3結論

本文通過浸漬退火的方法在還原氧化石墨烯片層上成功引入 Fe₃O₄ 納米粒子，并且可以通過改變氧化石墨烯浸漬時間來調節納米粒子的負載量。與純氧化還原石墨烯相比， Fe₃O₄ 改性還原氧化石墨烯整體阻抗匹配率更接近于1，使得 Fe₃O₄ 改性后的還原氧化石墨烯具有良好的吸波性能。本文得出以下結論：

a） Fe₃O₄/rGO 具有典型的層狀結構，由于Fe₃O₄ 納米粒子的存在， Fe₃O₄/rGO 中具有豐富的異質界面和摻雜結構，可以增強材料的界面極化和偶極極化。

b） Fe₃O₄ 納米粒子的引入一定程度上破壞了還原氧化石墨烯連續的導電網絡，有效協調 Fe₃O₄ 和還原氧化石墨烯的介電性能，優化材料的阻抗匹配特性，進而提高了材料的吸波性能。

c）不同 Fe₃O₄ 負載量的 Fe₃O₄/rGO 均具有良好的吸波性能， Fe₃O₄/rGO^-12N 樣品最小反射損耗為— 58.30 dB（13.85 GHz ， 2.68mm ）， Fe₃O₄/ 1rGO-24N 樣品最小反射損耗為—55.10dB（18.00GHz，1.97mm ）， Fe₃O₄/rGO^-48N 樣品最小反射損耗為一 。

本文結果可為制備優異性能和良好應用前景的吸波材料提供一定的參考。

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（責任編輯：張會?。?/p>