[发明专利]PC/Fe3 在审
申请号: | 202211618446.1 | 申请日: | 2022-12-15 |
公开(公告)号: | CN115851227A | 公开(公告)日: | 2023-03-28 |
发明(设计)人: | 张猛;谢雨馨;李镇江;赵文鑫;袁立颖 | 申请(专利权)人: | 青岛科技大学 |
主分类号: | C09K3/00 | 分类号: | C09K3/00;H05K9/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 266000 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | pc fe base sub | ||
本发明公开了一种PC/Fe3O4@PDA杂化纳米复合吸波材料的制备方法。本发明以小麦粉作为碳源,采用自制馒头的方法,通过控制酵母粉用量和发酵时间,经过简单的碳化过程制备出具有丰富孔隙结构的三维网状多孔碳材料。在此基础上,通过水热反应和自聚合过程制备了多孔碳、Fe3O4和聚多巴胺的新型杂化纳米复合材料(PC/Fe3O4@PDA纳米复合材料)。本发明工艺过程简单,成本低,绿色环保,可重复性好,获得的PC/Fe3O4@PDA杂化纳米复合吸波材料磁性纳米颗粒尺寸为560‑600nm,PDA涂层厚度为25nm,具有出色的电磁波吸收性能,同时还具备质量轻、密度小的特点,可使其在吸收电磁波辐射领域起到良好的作用,具有广阔的应用前景。
技术领域
本发明属于纳米材料制备与电磁波吸收领域,具体涉及面粉衍生多孔碳PC/Fe3O4@PDA杂化纳米复合吸波材料的制备方法以及电磁波吸收性能的研究。
背景技术
科学技术的发展以及无线通讯技术的广泛应用给人类的生产和生活带来便利的同时也造成了大量的电磁辐射,影响精密仪器、危害人体健康。而电磁波吸收材料由于能够有效的吸收电磁波,因此备受研究人员的关注,一般来说,理想的吸波材料应该具有以下几个特点:吸收能力强、吸收宽度广、质量轻以及厚度小。近些年来,生物质碳材料由于来源广泛、易获取、绿色无污染,以及其自身具有天然的多孔结构、密度小、质量轻、化学稳定性良好以及介电性能优异等特点成为了最有潜力的吸波材料之一。Qiu等人以核桃壳为原料,通过碳化制备生物质碳,然后在不同温度下通过简单KOH活化得到多孔生物质碳。他们发现样品在600℃的活化温度下具有良好的微波吸收性能(Qiu,X.;Wang,L.X.;Zhu,H.L.;Guan,Y.K.;Zhang,Q.T..Nanoscale 2017,9:7408-7418.)。中国发明专利(202110510933.5)公开了一种利用紫菜为原料制备生物质多孔碳作为吸波材料的方法,其最优样品在3.5mm的匹配厚度下,最小反射损耗可以达到-57.75dB。
然而生物质碳材料由于单一的介电损耗机制可能会导致的阻抗匹配不足,因此通常会采用增加磁损耗机制的方式来改善阻抗匹配不足的情况,其中将生物质碳材料与磁性纳米颗粒复合是一种提高其微波吸收性能的有效途径。Zhang等人采用竹材和Fe(NO3)3为原料,将碳化的竹材在饱和的Fe(NO3)3溶液中超声浸渍后在管式炉中氮气气氛下进行热解,得到生物碳/铁氧体复合材料,其中在900℃保温1h得到的产物Fe3O4/bio-carbon具有最优的微波吸收性能,在17.6GHz处最小的反射损耗为-43.2dB(Zhang,T.;Zhao,D.C.;Wang,L.J.;Meng,R.;Zhao,H.;Zhou,P.Y.;Xia,L.;Zhong,B.;Wang,H.T.;Wen,G.W..Journal ofAlloys and Compounds 2020,819:153269.)。另外,中国发明专利(202110876118.0)公开了一种四氧化三铁/生物质多孔碳复合吸波材料的制备方法,将干木耳浸泡在不同浓度的硝酸铁/硫酸铁/氯化铁/醋酸铁溶液中,干燥后在不同温度下煅烧得到Fe3O4/BPC复合材料。
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