中文摘要：

纳米材料的实际应用是科研工作者关注的热点问题。本申请的主要基础为申请者在Advance Materials16,401(2004)与Applied Physics Letter(2003)上发表的文章。主要研究碳（氮）纳米管的改性及其微波吸收能力。利用化学气相沉积技术将铁、钴、镍、锌、锰、铜等不同金属及其化合物填充到碳管、碳氮纳米管的中空区间，从而得到兼具介电损耗与铁磁共振损耗的电磁纳米微波吸收剂；通过变化碳管内部金属的几何形状（0维颗粒、一维纳米线）与结晶化程度在2-18 GHz范围内实现宽频吸收；通过改变裂解前驱体控制填充物数量，并得到填充金属颗粒的纳米管的薄膜列阵；运用高分辨电子显微术与电子能量损失谱分析内部金属与外层纳米管之间的化学键合，从而在原子尺度明确材料微观组分、结构对电磁波损耗的机制。这一新颖的复合纳米材料对于纳米材料在电磁屏蔽、微波吸收等领域的实际应用具有意义。

结论摘要：

利用改进的化学气相沉积技术制备了填充CoFe2O4尖晶石的碳纳米管阵列、填充铁的碳管阵列与充铁的碳氮管阵列、以及充Fe3C的碳管阵列。二茂铁/苯可以制备碳管包覆铁的定向阵列和包覆Fe3C颗粒的碳管阵列、纳米管长160微米、吸收剂密度为2.5g/cm3，低频效应显著。运用先进电子显微分析方法，如压电陶瓷驱动透射电镜原位样品台、线扫描模式z衬度像-电子能量损失谱，微束衍射等，系统研究了碳纳米管与内部金属之间的电荷转移，催化剂脱出碳管的过程及生长机制。研究了填充金属的碳（氮）纳米复合材料的微波吸收能力、吸波机理、建立了材料化学组成、结构与微波吸收能力的关系。结果表明填充CoFe2O4尖晶石的碳纳米管的微波吸收能力优于中空碳管，铁/碳纳米管体系的微波吸收能力优于铁/碳氮纳米管体系。STEM电子能量损失谱分析表明碳氮管壁的2p电子会跃迁到内部填充的铁3d轨道上，即电荷转移行为，驱动力为"吡啶"型二价氮的电子。结合水热合成、透射电镜，研究了石墨插金属化合物、单分散Fe3O4催化剂、La0.5Ba0.5MnO3纳米线吸收剂的结构与物理性质。撰写12篇论文，已发表SCI收录文章9篇，投稿3篇。