在本研究中，通过真空碳化和蚀刻辅助逐层涂层构建了填充有MnO2纳米颗粒/纳米片的氮掺杂碳纳米纤维吸收体（MnO2@HNCFs）。填充在中空碳纤维中的MnO2纳米颗粒/纳米片使材料呈现出分层多孔结构，同时也降低了材料的密度。MnO2@HNCFs表现出优异的微波吸收性能，在10%的低负载下其最小反射损耗（RLmin）为-48.87dB@14.9GHz，厚度为2.5mm。相应的有效吸收带宽（EAB）为6.2GHz，覆盖了整个Ku波段。当厚度调整为2.8mm时，EAB最高可达7.8GHz，RLmin为-32.17dB。在3.4mm下EAB为5.7GHz，覆盖X波段，RLmin为-30.62dB。通过对材料吸波性能的比较，证明了多孔结构可以有效地增强吸波性能，为多次反射可以增强电磁波损耗的说法提供了坚实的依据。该工作对多孔结构吸波材料的构建具有重要意义，为轻质吸波材料的设计提供了新的思路。
图1.MnO2@HNCFs的制备过程示意图。
图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）的直径统计。
图3.MnO2@HNCFs的SEM、TEM和HADDF图像（a、b、c、e和f）。MnO2@HNCFs的高分辨率TEM图像（d）。MnO2@HNCFs中C（g）、N（h）、O（i）和Mn（j）的元素映射分布。
图4.MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的XRD图谱（a）、拉曼光谱（b）、XPS全光谱（c）和Mn2p XPS（d）。MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的氮气吸附/解吸曲线（e）和孔径分布曲线（f）。
图5.MnO2@SiO2@NC（a）和MnO2@HNCFs（b）的3D RL图。MnO2@HNCFs的有效吸收带宽曲线（c）、四分之一波长理论模型（d）以及阻抗匹配与厚度的关系（e）。MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的性能比较（f）。
图6.MnO2@SiO2@NC和MnO2@HNCFs的电磁参数：介电损耗的实部（a）和虚部（b），介电损耗的正切值（c），磁损耗的实部（d）和虚部（e），磁损耗的正切值（f）。Zin/Z0曲线（g）、衰减常数（h）和C0曲线（i）。
图7.MnO2@SiO2@NC（a）和MnO2@HNCFs（b）的Cole-Cole曲线。
图8.SRL1和SRL1t值比较（a）以及微波吸收性能比较图（b）。
图9.MnO2@HNCFs的损失机制。
