[发明专利]一种银纳米线@聚吡咯-四氧化三铁复合吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线@聚吡咯‑四氧化三铁复合吸波材料及其制备方法，该复合吸波材料包括三部分：银纳米线、聚吡咯和Fe₃O₄，其中，聚吡咯包覆银纳米线，Fe₃O₄负载在聚吡咯表面。其制备方法包括：采用溶剂热法制备银纳米线，将银纳米线与吡咯复合得到银纳米线@聚吡咯复合材料，再与六水氯化铁和尿素混合，通过溶剂热过程得到最终的银纳米线@聚吡咯‑‑四氧化三铁合吸波材料。本发明制备的银纳米线@聚吡咯‑‑四氧化三铁合吸波材料结构稳定，制备过程简单，具有良好的电磁吸收性能，适合工业化大规模生产。

技术领域

本发明属于吸波材料领域，具体涉及一种银纳米线@聚吡咯--四氧化三铁合吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着电子信息产业的高速发展，电子设备已在军民领域得到了广泛的使用。尤其近些年来，各种智能家电的普及，使得人们时刻处在复杂的电磁环境中，大量电磁波产生的电磁污染对人类的生存造成了严重的威胁。为了形成有效的电磁防护，目前最常采用的手段是使用电磁吸收材料，电磁吸收材料又名吸波材料，当吸波体的外表面接收到从自由空间入射的电磁波时，吸波材料会将电磁波有效吸收并将电磁能转化为热能或者其它形式的能量而衰减并损耗掉。因此，开发具有“强、宽、薄、轻”的吸波材料至关重要。

发明内容

为了提高电磁吸收材料的电磁吸收性能，本发明的主要目的是为提供银纳米线@聚吡咯--四氧化三铁合吸波材料及其制备方法，以达到优化阻抗匹配，实现多重损耗，从而提高材料的电磁吸收性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种银纳米线@聚吡咯-四氧化三铁复合吸波材料制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银、溴化钠溶解在乙二醇中，得到混合溶液；

将混合溶液逐渐升至120～160℃进行反应，反应完成后，得到银纳米线；

将银纳米线分散于乙醇溶液中，加入吡咯单体和硝酸银，搅拌均匀，并在室温下静置，得到银纳米线@聚吡咯凝胶；

用去离子水将银纳米线@聚吡咯凝胶进行溶剂交换去除多余的杂质和溶剂；

采用超临界二氧化碳干燥工艺将银纳米线@聚吡咯凝胶转化为气凝胶，研磨成粉末；

在磁力搅拌下，将粉末分散在乙二醇中，加入六水氯化铁和尿素，得到混合物；

将混合物逐渐升至180～220℃进行反应；将反应完成后的溶液洗涤，干燥，得到复合吸波材料。

作为本发明的进一步改进，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(1:1)～(1:2)，溴化钠与硝酸银的配比为(1～2)mg:1g，乙二醇与硝酸银的配比为(0.25～0.5)L:1g。

作为本发明的进一步改进，吡咯单体与硝酸银的摩尔质量比为1:1，吡咯单体与乙醇的配比为(14～50)mL:1L，在室温下静置12～24h。

作为本发明的进一步改进，将混合溶液逐渐升至120～160℃进行反应5～10h。

作为本发明的进一步改进，六水氯化铁和尿素的质量比为1:3～1:4，乙二醇与六水氯化铁的配比为(40～100)mL:1g。

作为本发明的进一步改进，将混合物逐渐升至180～220℃进行反应8～16h。

作为本发明的进一步改进，所述干燥的条件为40～80℃干燥3～8h。

一种银纳米线@聚吡咯--四氧化三铁合吸波材料，包括银纳米线、聚吡咯和Fe₃O₄，聚吡咯包覆银纳米线，Fe₃O₄生长在聚吡咯表面，该材料的反射率峰值在2.3GHz处为﹣18dB。