[发明专利]一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品

说明书

本发明涉及一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品，属于电磁吸波材料制备技术领域。本发明分别提供了MXene、Ni、Fe双金属氢氧化物修饰MXene(NiFe‑LDH/MXene前驱体)和双金属氧化物表面修饰MXene(NiFe‑MMO/MXene)的制备方法，其中剥层后MXene为类手风琴层状结构，NiFe‑LDH/MXene为三维多孔网状结构，NiFe‑MMO/MXene仍保持三维多孔结构，最终制备得到的复合材料形成大量不连续网络，有利于增加入射电磁波的漫反射和界面电荷极化。本发明制备的电磁吸波材料通过测试发现：4mm厚度的NiFe‑MMO/MXene在C波段反射损耗皆可以达到‑35dB。

技术领域

本发明电池吸波材料制备技术领域，涉及一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品。

背景技术

如今社会，电子设备的应用遍及国防、通讯、工农业生产、民用电子电器和交通等各个领域。电子电路中的任何交流电在其周围都会产生交变的电磁场，并且交变的电场与磁场相互垂直。这种同相振荡且互相垂直的电场与磁场会以产生源为中心在空间中以波的形式移动从而形成电磁波。电磁波在为人们的日常生活带来极大便利的同时，也逐渐形成了一个充满人造电磁辐射的环境。电磁波在不用仪器的条件下不会被人察觉，却会间接引起人体自然规律的紊乱，对身体健康构成威胁，成为一种新的污染——电磁波辐射污染。此外，在现代高科技战争中，通过向外发射电磁波并捕获反射回来的回波，以此发现并确定目标空间位置的雷达是探测目标最常用的方法。如何避免我方目标被敌方发现或者缩短对方雷达的有效探测距离，提升武器系统的突防能力和生存能力，是现代战争取胜的决定性因素之一。因此，研制能够对电磁波进行衰减、吸收的高性能电磁吸波材料和涂层在民用与军事上都有十分重要的意义和现实需求。

传统吸波材料种类较多，按照不同的分类标准，可以得到反映不同特征的分类体系。常用的吸波材料有铁氧体、金属微粉、手性吸波材料、陶瓷吸波材料、导电高聚物吸波材料等。铁氧体作为电磁吸波材料能同时产生磁损耗和介电损耗，其中自然共振和畴壁共振是主要吸收机制。由于铁氧体的电阻率较高(10⁸～10¹²Ω)，因此可以有效的避免金属材料在高频下存在的趋肤效应，与自由空间形成良好的阻抗匹配性，易于电磁波进入并快速吸收，表现出良好的吸波性能，因而在雷达吸波材料领域获得了广泛的应用。铁氧体材料多含有Ni、Fe、Mn、Co、Zn、Ti等金属元素，而这些元素也是构成NiFe-LDH，NiMn-LDH等层状双金属氢氧化物的基本金属，此外，LDHs作为二维材料具有丰富的界面为电磁波的损耗提供了便利条件，而LDHs层间含有的阴离子和水分子可以提供了独特的介电性能。同时，MXene材料具有特殊的层状结构和介电性能，是一种潜在的吸波材料载体，研究表明，通过对MXene微结构进行特殊设计，能够有效诱发界面极化、多重反射吸收等电磁波损耗机制，进而显著提升该类材料的吸波性能。

因此，通过构筑LDH/MXene三维复合纳米结构并制备MMO/MXene可以获得具有优异性能的吸波材料。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法；本发明的目的之二在于提供一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法制备得到的产品。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法，所述方法具体为：

(1)制备NiFe-LDH/MXene前驱体：将二价金属镍盐、三价金属铁盐和沉淀剂按照15～24:6～15:150的摩尔比充分溶解在水中，加入剥层MXene后进行水热反应，自然冷却至室温，洗涤至中性，离心得到沉淀物，冷冻干燥即可；