[发明专利]一种源自NiCo-MOF/生物质棉的吸波材料及其制备方法

说明书

本发明属于电磁波吸收材料技术领域，公开了一种源自NiCo‑MOF/生物质棉的吸波材料及其制备方法。本发明制备工艺简单、成本低、无污染并可实现大规模批量生产，制得的吸波材料密度小、吸波频带宽，反射损耗强。本发明方法制得NiCo@C吸波材料具有大的比表面积和多级的孔道结构，通过纳米颗粒、纳米多孔碳和碳纤维之间的协同作用，大大提高了电磁波吸收性能。因此，本发明不仅为生物质作为绿色、低成本、可再生的高性能碳基吸波材料的发展铺平了道路，而且为电磁波吸波材料的复合材料提供了良好的设计和制造理念。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收材料技术领域，一种源自NiCo-MOF/生物质棉的吸 波材料及其制备方法。

背景技术

由于过度使用无线通信设备，电磁波污染已成为日常生活中的重要问题之一， 这会威胁到身体健康，电子安全和国防安全。因此，出于民用和军事目的，迫切 需要研发高性能的电磁波波吸收剂。近年来，因为碳材料导电性高，比表面积大 和密度低等优点在电磁波吸收领域引起了广泛关注。然而，复杂的合成工艺、高 成本和环境污染问题提高了其实际应用的门槛。因此，迫切需要制备和寻找成本 低，吸收效率高的碳材料。而由于储量丰富，成本低，介电损耗高，电导率高， 密度低以及多孔结构等的优点，可持续性的生物质材料越来越受到研究关注，例 如木材，松花粉，鱼鳞，椰子壳，滤纸等。其中棉纤维由于自然的微米级中空纤 维结构，使其成为制造新型轻质、低成本和可持续电磁波波吸收材料的理想原料。

发明内容

本发明针对现有技术下吸波材料的合成工艺复杂、原料贵、密度大、有效吸 收带宽窄等问题。提供生物质棉花衍生的吸波材料的制备方法。我们利用双金属 MOF与生物质棉花复合是因为单金属MOF在结构上较为单一，这不利于产生 偶极极化和界面极化，导致较小的介电损耗。所以我们选了微观上多孔多维度的 生物质棉和双金属MOF来制备吸波材料。另外，本发明选用能生成比表面积更 大的花状MOF的配体1，2，3-丙烷三甲酸，进一步提升材料的吸波性能。本发 明制备工艺简单、成本低、无污染并可实现大规模批量生产，制得的吸波材料密 度小、吸波频带宽，反射损耗强。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

本发明提供一种源自NiCo-MOF/生物质棉的吸波材料，所述的源自 NiCo-MOF/生物质棉的吸波材料按如下方法制备：

(1)棉花的活化：

将棉花(干燥的棉花)浸渍在含有H₂O₂、Na₂SiO₃和NaOH的水溶液中， 在60-100℃下浸泡1～10h(优选90℃浸泡1h)，水洗，真空干燥(60℃)， 得到活化的棉花；所述含有H₂O₂、Na₂SiO₃和NaOH的水溶液中，所述H₂O₂的浓度为1～5mol/L(优选2mol/L)，所述Na₂SiO₃的浓度为0.01～0.05mol/L (优选0.02mol/L)，所述NaOH的浓度为0.1～0.5mol/L(优选0.25mol/L)；

(2)NiCo-MOF@CC的制备(水热法)：