[发明专利]一种摇铃状Fe3

说明书

本发明涉及一种摇铃状Fe₃O₄@void@SiO₂纳米链及制备方法，首先，在外磁场的诱导作用下，磁性Fe₃O₄纳米颗粒进行组装排列，促使聚合物壳层P(DVB‑MAA)包裹住Fe₃O₄纳米颗粒，从而形成核壳式Fe₃O₄@P(DVB‑MAA)纳米链；采用溶胶凝胶法，对Fe₃O₄@P(DVB‑MAA)纳米链进行SiO₂壳层的包覆，实现双壳层Fe₃O₄@P(DVB‑MAA)@SiO₂纳米链的制备；最后，利用盐的重结晶来有效地保护Fe₃O₄@P(DVB‑MAA)@SiO₂纳米链的结构，然后在氩气氛围中进行热解，最终的产物即是摇铃状Fe₃O₄@void@SiO₂纳米链。特殊的微纳结构赋予了材料良好的微波吸收性能，其最小反射损失值为‑45.03dB(13.57GHz)，有效吸收频带可达5.5GHz以上。该技术的发明有效地解决了现有吸波材料吸收频带较窄的问题。

技术领域

本发明属于微波吸收领域，具体涉及一种摇铃状Fe₃O₄@void@SiO₂纳米链及制备方法。

背景技术

随着微波和通讯技术的快速发展，移动通信、计算机、家用电器等电子设备日益普及，给人们的工作和生活带来了极大的便利。与此同时，电子设备在工作过程中会释放出不同频率的电磁波，不仅干扰其他电子设备的正常运行，还对人类的身体健康造成一定的伤害，并且给周围环境造成了不同程度的电磁污染问题。亟需解决当前面临的电磁污染问题。微波吸收材料可以通过磁损耗与介电损耗机制将电磁波能量转变为热能或者其他形式的能量，大大降低了电磁波辐射能量，能够有效地缓解甚至消除电磁污染问题，也因此被认为是一种极具潜力的候选者。

依据微波吸收机理，磁性材料与介电材料的复合有利于提高微波吸收材料与空气的阻抗匹配度，使入射波尽可能全部的浸入到材料内部，增加电磁波能量的耗散；同时，磁损耗与介电损耗的结合可以进一步增强微波吸收效果。因此，近年来，大量的研究工作主要围绕着磁性-介电复合材料的物质组成与结构设计来开展的，致力于开发出新型高效的微波吸收材料。常见的磁性材料有铁氧体、单质铁钴镍、钛酸钡等，常用的介电材料为二氧化硅、金属氧化物半导体(氧化锌、氧化锡、二氧化钛、硫化铜)、碳材料(石墨烯、碳纳米管、无定型碳)、导电聚合物(聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺)等，采用不同的制备方法，进行多元复合，得到了一系列新型纳米微波吸收材料。众所周知，理想的微波吸收材料需要同时具备强吸收、宽频带、轻质量、低密度等特征。尽管已经涌现出了很多强吸收的微波吸收材料，但是材料的吸收宽度仍存在一定的局限性(≤5.0GHz)。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种摇铃状Fe₃O₄@void@SiO₂纳米链及制备方法，是提供一种新型宽频域纳米吸波材料。

技术方案

一种摇铃状Fe₃O₄@void@SiO₂纳米链，其特征在于：内核为Fe₃O₄，外壳为SiO₂，两者之间为空腔；其中：纳米链的长度为10um～30um，孔径为5～23nm，BET比表面积为90～120m²/g，BJH孔体积为0.20～0.22cm³。