[发明专利]一种多孔结构Ni/NiO-C复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于电磁波吸收材料技术领域，公开一种多孔结构Ni/NiO‑C复合材料及其制备方法和应用。所述复合材料由碳球及附着在其表面的Ni/NiO复合颗粒组成，而且碳球表面分布有微孔，Ni/NiO复合颗粒为花状构型。制备方法：将葡萄糖、水溶性镍盐、尿素加入水中，搅拌均匀；将所得溶液控温在170~190℃静置水热反应15~18 h；水热反应结束后，取出其中的沉淀物，清洗、干燥，获得前驱体；在惰性或保护气氛下，将前驱体控温在400~800℃煅烧2~3 h，所得煅烧产物即为多孔结构Ni/NiO‑C复合材料。制备的Ni/NiO‑C复合材料具有更好的电磁波吸收特性，可作为电磁波吸收材料广泛应用于相应的电磁防护以及微波隐身领域。

技术领域

本发明属于电磁波吸收材料技术领域，具体涉及一种多孔结构Ni/NiO-C复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

在过去几十年中，快速发展的电信、数字工业和电子设备已经导致过度的电磁辐射。电磁干扰被归类为对人类生存空间的污染，成为物理健康、生物系统、信息安全和电子设备正常运行的重要的关注点。因此，必须开发一些先进水平和高效的电磁波吸收材料，以消除电磁危害和电磁干扰问题。电磁吸收的效率主要取决于微波吸收材料的固有电磁特性。在无数的微波吸收材料中，碳质微波吸收体已经显示出许多优点，包括化学稳定性、可调节的化学和物理性质等。据报道，已经成功制备了各种纳米碳，例如碳纤维、碳纳米管、碳纳米线圈、碳纳米线、碳球、石墨烯和还原石墨烯氧化物等，并研究了相应的微波吸收性能。然而，在阻抗匹配的基础上，单独具有相对高导电率和介电损耗的碳材料对阻抗匹配是有害的，并且通常导致微波反射在表面而不是吸收。

软磁金属Ni由于其与氧化物相比具有相对高的磁化强度而对电磁波吸收更具吸引力，并且与铁和钴的易氧化相比相对稳定。磁性金属的高饱和磁化强度导致高Snoek极限和高频区域的磁导率，这导致强磁损耗。然而，金属Ni总是具有高密度并且易于被氧化，这不仅增加了电磁波吸收膜的重量，而且还导致磁化强度降低。因此，预期具有受保护的磁性金属Ni的碳复合材料是改善阻抗匹配和抗氧化的有效方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔结构Ni/NiO-C复合材料及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种多孔结构Ni/NiO-C复合材料，所述复合材料由碳球及附着在其表面的Ni/NiO复合颗粒组成，而且碳球表面分布有微孔，Ni/NiO复合颗粒为花状构型。

制备方法，包括以下步骤：

（1）、将葡萄糖、水溶性镍盐、尿素加入水中，搅拌均匀；其中，以摩尔-体积比计，水溶性钴盐以其实际提供的镍计算，葡萄糖∶水溶性镍盐∶尿素∶水=（5~25）mmol∶（1~5）mmol∶（5~30）mmol∶（20~200）mL；

（2）、将步骤（1）所得溶液控温在170~190 ℃静置水热反应15~18 h；

（3）、水热反应结束后，取出其中的沉淀物，清洗、干燥，获得前驱体；

（4）、在惰性或保护气氛下，将步骤（3）所得前驱体控温在400~800 ℃煅烧2~3 h，所得煅烧产物即为多孔结构Ni/NiO-C复合材料。

较好地，步骤（1）中，先将葡萄糖加入水中，然后依次加入水溶性镍盐和尿素。

较好地，步骤（3）中，清洗时先用蒸馏水清洗数次，再用无水乙醇清洗数次。

较好地，步骤（3）中，干燥温度为50~60 ℃、干燥时间为8~12 h。

较好地，步骤（4）中，以5~10 ℃/min的升温速率升温至煅烧温度。

所述的多孔结构Ni/NiO-C复合材料作为电磁波吸收材料的应用。

有益效果：