[发明专利]一种低频段电磁波吸收WS2

说明书

本发明公开了一种低频段电磁波吸收WSsubgt;2/subgt;/TiOsubgt;2/subgt;杂化材料的制备方法。在本发明中，采用逐步水热法在WSsubgt;2/subgt;纳米片上织构棒状TiOsubgt;2/subgt;成功地合成了一种新型的WSsubgt;2/subgt;/TiOsubgt;2/subgt;杂化材料。负载10％TiOsubgt;2/subgt;的WSsubgt;2/subgt;/TiOsubgt;2/subgt;杂化材料在2.0‑6.0mm厚度下具有覆盖4.16‑18千兆赫频率(GHz)范围的有效电磁吸收带，厚度为5.30mm时在5.12GHz处的最小反射损耗可以达到‑43.9dB。该发明解决了现有的大多数电磁波吸收材料在低频段对电磁波吸收效果不明显的问题。本发明制备的WSsubgt;2/subgt;/TiOsubgt;2/subgt;复合材料重量轻、厚度薄、吸收频带宽、在低频段具有优异的电磁波吸收性能，主要应用于电磁波吸收领域。

技术领域

本发明属电磁波吸收领域，特别涉及了一种低频段电磁波吸收WS₂/TiO₂杂化材料的制备方法。新型吸波材料在技术上要求厚度薄、重量轻、吸收频带宽、吸收强度高且综合性能好。利用纳米材料特殊的电磁性能及介电性能研制杂化纳米吸波材料是实现该技术要求的有效途径。

背景技术

4G和5G通信技术为人类生活带来极大便利的同时，电信和电子设备产生的电磁波引起的电磁污染也严重威胁着人类的健康。监管和防治4G和5G频带(2-8GHz)中的电磁污染是一个巨大的挑战。基于此，开发用于低频、高性能吸收的电磁波吸收(EMWA)材料已成为电磁波污染防治领域的关键研究方向。金属磁性材料和磁性金属氧化物纳米颗粒由于其高饱和磁化强度，低Snoek极限和出色的磁性而被广泛用作低频EMWA材料。然而，磁性材料通常具有许多不可避免的缺点，例如高密度、吸收频带窄和耐腐蚀性差，这严重限制了它们的实际应用。因此，非常需要开发新型有效的低频EMWA材料。

二硫化钨(WS₂)已被证明是理想的低频EMWA材料，因为它具有不同的1T相和2H相，以及重量轻且易于合成的优点。但是，单组分EMWA材料受到其低介电常数的限制，从而导致阻抗匹配性能较差，大多数电磁波都被反射，无法进行有效的吸收。为了克服这些困难，在WS₂中引入其它的EMWA材料以构造二元甚至三元杂化材料被认为是可以通过改善阻抗匹配来增强电磁吸收的最有效方法。

半导体材料二氧化钛(TiO₂)由于具有介电常数低和介电损耗高的特性，通常用于增强EMWA材料的介电损耗以增强电磁波吸收。如果引入具有介电常数低和介电损耗高的TiO₂，可以改善WS₂/TiO₂杂化材料的介电性能，那么，TiO₂可以用作制备电磁波吸收材料的基本组分。

发明内容

本发明涉及一种低频段电磁波吸收WS₂/TiO₂杂化材料的制备方法，针对单一WS₂吸波性能不理想的问题，采用氯化钨(WCl₆)、硫代乙酰胺(CH₃CSNH₂)、钛酸丁酯(TBOT)和氢氟酸(HF)作为原材料，在合适的温度下通过逐步水热法制备了WS₂/TiO₂杂化材料，引入具有介电常数低和介电损耗高的特性的TiO₂，来改善WS₂/TiO₂杂化材料的介电性能。

本发明涉及的一种具有低频段电磁波吸收WS₂/TiO₂杂化材料的制备方法，具体操作如下：