在本研究中，通過真空碳化和蝕刻輔助逐層涂層構建了填充有MnO2納米顆粒/納米片的氮摻雜碳納米纖維吸收體（MnO2@HNCFs）。填充在中空碳纖維中的MnO2納米顆粒/納米片使材料呈現出分層多孔結構，同時也降低了材料的密度。MnO2@HNCFs表現出優異的微波吸收性能，在10%的低負載下其最小反射損耗（RLmin）為-48.87dB@14.9GHz，厚度為2.5mm。相應的有效吸收帶寬（EAB）為6.2GHz，覆蓋了整個Ku波段。當厚度調整為2.8mm時，EAB最高可達7.8GHz，RLmin為-32.17dB。在3.4mm下EAB為5.7GHz，覆蓋X波段，RLmin為-30.62dB。通過對材料吸波性能的比較，證明了多孔結構可以有效地增強吸波性能，為多次反射可以增強電磁波損耗的說法提供了堅實的依據。該工作對多孔結構吸波材料的構建具有重要意義，為輕質吸波材料的設計提供了新的思路。
圖1.MnO2@HNCFs的制備過程示意圖。
圖2.MnO2 NWs（a,e）、MnO2@SiO2 NWs（b,f）、MnO2@SiO2@RF NWs（c,g）和MnO2@SiO2@NC NWs（d,h）的SEM和TEM照片。MnO2 NWs（i）、MnO2@SiO2 NWs（j）、MnO2@SiO2@RF NWs（k）和MnO2@SiO2@NC NWs（l）的直徑統計。
圖3.MnO2@HNCFs的SEM、TEM和HADDF圖像（a、b、c、e和f）。MnO2@HNCFs的高分辨率TEM圖像（d）。MnO2@HNCFs中C（g）、N（h）、O（i）和Mn（j）的元素映射分布。
圖4.MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的XRD圖譜（a）、拉曼光譜（b）、XPS全光譜（c）和Mn2p XPS（d）。MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的氮氣吸附/解吸曲線（e）和孔徑分布曲線（f）。
圖5.MnO2@SiO2@NC（a）和MnO2@HNCFs（b）的3D RL圖。MnO2@HNCFs的有效吸收帶寬曲線（c）、四分之一波長理論模型（d）以及阻抗匹配與厚度的關系（e）。MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的性能比較（f）。
圖6.MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的電磁參數：介電損耗的實部（a）和虛部（b），介電損耗的正切值（c），磁損耗的實部（d）和虛部（e），磁損耗的正切值（f）。Zin/Z0曲線（g）、衰減常數（h）和C0曲線（i）。
圖7.MnO2@SiO2@NC（a）和MnO2@HNCFs（b）的Cole-Cole曲線。
圖8.SRL1和SRL1t值比較（a）以及微波吸收性能比較圖（b）。
圖9.MnO2@HNCFs的損失機制。
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