[发明专利]一种针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：将镍盐、钴盐和尿素溶于去离子中制备混合溶液，然后将亲水碳布浸入混合溶液中充分浸渍，将混合溶液同碳布转移至水热釜中保温处理，收集反应产物，将反应产物进行洗涤干燥，最后在氮气气氛下进行保温处理，获得针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料；本发明制备方法简便，合成工艺环保，形貌可控；本发明制备的材料吸波性能优异，具有市场化应用潜力。

技术领域

本发明属于功能材料制备技术领域，具体涉及了一种针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着5G无线系统的快速发展和应用，电子通信和电子设备导致了日益严重的电磁污染。除了传递信息的功能外，电磁波所含能量不仅对电子设备造成干扰和损坏，而且对人体健康构成潜在威胁。电磁能量可以借助吸波材料实现向热量转换并消散，进而消除上述电磁污染的危害。

抗电磁污染的研究已经从最初的军事防护和隐身逐渐扩展到人体的电磁安全防护、电子设备的防干扰和信息保密等方面。随着可穿戴电子产品市场的不断扩大和电磁污染的加剧，高性能柔性吸波材料的发展值得关注。由于其灵活的自支撑结构，以亲水碳布为基材制备柔性电磁波吸收材料已经受到多方关注，高导电性，良好的结构柔韧性以及化学和热稳定性是碳布材料的优势。不幸的是，由于阻抗不匹配，碳布的微波吸收性能达不到实际需求。为了达到电磁波强吸收的目标，对其进行表面修饰或与其他材料搭配可能是改善碳布微波吸收的有效措施。

钴酸镍是一种尖晶石结构的过渡金属氧化物，凭借其较大的导电率、大量的还原氧化反应、可调节的微观结构和简单的合成条件，在电化学储能，透明导电膜和电化学催化剂等领域有着广泛的应用。钴酸镍突出的综合性能也引起了研究人员的注意，并应用于微波吸收领域。

发明内容

本发明目的是提供一种针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料的制备方法，解决上述问题。

本发明的技术方案是：

一种针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将镍盐、钴盐和尿素加入至去离子水中进行磁力搅拌处理，完全溶解后，获得混合溶液；

(2)剪取一块亲水碳布，将所述亲水碳布加入至所述混合溶液中，进行浸渍处理，获得溶液与碳布混合物；

(3)将所述溶液与碳布混合物转移至水热釜中，进行保温处理，保温结束后，获得反应产物；

(4)将所述反应产物进行干燥处理，取出，获得产物针状钴酸镍前驱体/亲水碳布；

(5)将所述产物针状钴酸镍前驱体/亲水碳布在不同气氛下进行保温处理，取出，得到针状钴酸镍/亲水碳布吸波复合材料。

进一步地，步骤(1)中所述镍盐、所述钴盐和所述尿素的物质的量比为1.5：3：9n，n为1-3的整数。

进一步地，步骤(1)中所述镍盐为氯化镍、硝酸镍以及硫酸镍中的一种或多种、钴盐为氯化钴、硝酸钴以及硫酸钴中的一种或多种。

进一步地，步骤(2)中所述浸渍处理的时间为6-18小时

进一步地，步骤(3)中所述保温处理的温度为120-160℃。

进一步地，步骤(3)中所述保温处理的保温时间为4-12小时。

进一步地，步骤(4)中所述干燥处理的干燥方式为真空干燥、鼓风干燥和冷冻干燥中的一种。

进一步地，步骤(5)中所述热处理气氛为氮气、氩气和空气中的一种。

进一步地，步骤(5)中所述热处理的温度为350℃，保温时间为2-6小时。