随着电子设备的广泛使用和无线网络的大量普及,人们的日常生活、通信卫星、医疗和军用设备等方面都离不开电磁波。虽然方便了人们的生活,但危害着人们的健康,也对环境造成了一定的电磁污染。因此,开发一种新型高效的电磁波吸收材料能有效解决目前存在的问题。导电聚合物具有密度低、电导率高、环境稳定性好、制备简便和成本低等优点,但单一组分的导电聚合物作为吸波剂难以满足吸波材料“薄”、“轻”、“宽”、“强”的实际需求,且损耗机制单一,而磁性粒子在低频段内具有较好的磁损耗,两者的协同效应使吸波材料兼具磁损耗和介电损耗的特性,从而提高材料的吸波性能。为此本论文设计和合成了形貌独特的聚吡咯（PPy）及其复合材料,并探究了尺寸、形貌等特性对微波吸收性能的影响。具体研究内容如下:1.手性PPy及其碳衍生物的制备与性能为了解决电子设备的广泛应用带来的严重电磁辐射,我们开发了一种简单的模板引导氧化聚合反应策略来合成手性PPy作为一种有效的电磁波吸收剂,并系统地研究了形貌变化对其手性、电导率和微波吸收性能的影响。当[HCl]从0M增加到2 M时,PPy的形貌由平面螺旋结构演变为三维交联网络结构,电导率由0.0019增加到0.0302 S/cm,电磁参数在[HCl]=0.5 M时达到峰值。与其他吸波剂相比,在[HCl]=0 M处形成的平面螺旋结构的PPy具有更宽的吸收带（5.84GHz）、更小的匹配厚度（1.6 mm）、更低的填充比（25 wt.%）和更强的吸收（-48.17 d B）。原因在于独特平面螺旋结构的手性PPy、掺杂杂原子和局域导电网络具有较强的衰减能力、多重共振、多重散射和良好的阻抗匹配。随后,我们将[HCl]=0 M条件下制备的平面螺旋结构的PPy在不同温度下煅烧,改变煅烧温度来调节碳化产物的缺陷水平、掺杂的杂原子、石墨化程度和吸波性能。随着烧结温度从400°C升高到800°C,内应力和杂原子（N、O、S）的含量降低,缺陷/偶极极化降低,石墨化程度和电导损耗增加。结果表明,在400°C～500°C条件下,碳平面螺旋产生了一个较宽的高频吸收带,在600°C下形成两条宽吸收带,在700°C～800°C下形成三条吸收带。与其他吸波剂相比,在700°C条件下形成的碳平面螺旋具有更宽的带宽（4.96 GHz）、更薄的样品厚度（1.4 mm）和更强的吸波能力（-35.44 d B）。其优异的性能归因于偶极/缺陷极化、界面极化、杂原子和局域导电网络产生的多重LC共振和多重散射/反射。该研究制备的手性PPy及其碳衍生物具有独特的形貌、可调的电导率和优异的电磁波吸收性能,在手性传感器、光学、手性催化、电磁波吸收和屏蔽等领域具有广阔的应用前景。2.PPy/Fe3O4复合物的制备与性能调节异质介质/磁性界面已被证实是获得优异电磁波吸收性能的有效策略。本研究采用简单的化学氧化聚合-水热法合成组成可控的PPy/Fe3O4二元复合物。通过精心设计的工艺,控制反应过程中加入的H2O的体积和Fe3+浓度,来调节Fe3O4纳米颗粒的大小和含量,实现对PPy/Fe3O4介质/磁性界面的调控。界面调控不仅形成了极好的阻抗匹配和显著的电/磁耦合效应,而且还调整了电导损耗/极化损耗的平衡,有益于优异的吸波性能。与已报道的其他PPy基吸波材料相比,本研究制备的PPy/Fe3O4复合材料具有最佳的电磁波吸收性能,最低的反射损耗-45.48 d B和最宽的有效吸收带宽10.24 GHz。研究结果对设计和制备高性能微波吸收材料具有重要的指导意义。3.石墨烯/PPy/Al2O3导热吸波一体化功能材料的制备与性能功率密度的增加和电子器件逐渐小型化,急需开发同时具有良好的电磁波吸收性能和高效导热性能的材料以满足实际应用的需求。本研究将石墨烯、PPy和Al2O3充分混合均匀,经过冷冻干燥的工艺得到了具有石墨烯/PPy/Al2O3三元组分的干凝胶。将其与硅油进行填充制膜,系统研究了不同质量比和装载量对其导热与吸波性能的影响,优化了其组成与装载量,并获得综合性能优异的导热-吸波一体化硅胶膜。其中,石墨烯/PPy/Al2O3三元干凝胶（1:1:15,装载量为50%）填充到硅胶膜中,其导热系数为4.649 W/（m·K）,显著高于单组分填料。同时显现了优异的吸波特性,其ABW/d为3.24 GHz/mm,远高于石墨烯、PPy和Al2O3（0.77～2.56 GHz/mm）。本研究为开发高性能导热吸波一体化功能材料开辟了新的途径。