[发明专利]CeO2

说明书

本发明公开了CeOsubgt;2/subgt;‑Co电磁波吸收材料的制备方法，首先，通过水热合成法制备得到尺寸均一的CeOsubgt;2/subgt;纳米棒，然后通过浸渍法和高温煅烧法制备得到CeOsubgt;2/subgt;‑Co电磁波吸收材料，最后该CeOsubgt;2/subgt;‑Co材料按照不同比列的填充量与碳纳米管和石蜡均匀混合，在特定的模具下压制为厚度约为1.5‑2.5mm厚度的圆环，并对其进行电磁波吸收性能测试。通过测试表明该材料在2.5mm处，反射损耗值达到‑40dB；有效吸收带宽为5.7GHz(11.2‑16.9GHz)，覆盖了整个Ku波段和部分X波段。

技术领域

本发明属于电磁波吸收材料技术领域，具体涉及CeO₂-Co电磁波吸收材料的制备方法以及应用。

背景技术

随着时代的不断进步，电子电气设备随处可见。这些电子设备运行所产生的电磁辐射充斥着人们的生活空间，造成严重的电磁污染，破坏了良好的生态环境。而家用电器、无线基站和军事雷达等新兴电子设备的大量使用，加剧了电磁(EM)环境的不断恶化，对人类健康和国防安全构成了严重的威胁，如何解决电磁辐射给人类和环境带来的危害，引起了全世界的关注。因此，制备具有吸收带宽宽、吸收能力高、轻薄的电磁波吸收材料仍然是一个挑战。

电磁吸收材料、铁氧体等碳基材料作为高性能电磁波吸收剂在飞机上得到了广泛的应用。铁磁性金属纳米颗粒，包括铁、钴、镍及其它一些磁性氧化物，由于其具有大的饱和磁化强度和在较高频率范围的大Snoek极限，作为电磁波吸收材料已经被探索了几十年。但这种电磁波吸收材料的有效吸收带宽通常较窄，不能满足高性能电磁波吸收的要求。

CeO₂作为一种具有代表性的稀土介电材料，它和TiO₂一样是一种n型半导体材料，已被广泛应用电磁催化领域。由于其独特的量子尺寸效应和内部存在大量的氧空位缺陷，而这些氧空位可以提升电磁波吸收能力，是获得优异电磁波吸收性能的方法之一。例如，Meng等人对CeO₂进行了一系列研究，通过水热法合成了不同形貌的CeO₂，研究了CeO₂的光学性质和室温铁磁性，并发现CeO₂表现出优异的室温铁磁性。但原始CeO₂的电磁波吸收性能非常差，最小反射损耗值小于-10dB。

因此，我们有必要设计一种钴掺杂在二氧化铈纳米棒的吸波材料，以满足人们对于电磁波吸收材料吸收能力强，有效吸收带宽宽的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种CeO₂-Co电磁波吸收材料的制备方法，通过调控负载在二氧化铈纳米棒上钴的含量解决了钴基磁性材料有效吸收带宽小和纯CeO₂材料吸波性能差的缺点；该方法制备的复合材料具有较好的吸收性能，较宽的有效吸收带宽，可用于电磁波吸收领域。

本发明所采用的技术方案是，CeO₂-Co材料的制备方法，通过水热法合成CeO₂纳米棒，以CeO₂作为载体，通过浸渍和高温煅烧的方法将钴负载在二氧化铈纳米棒上，制备得到CeO₂-Co电磁波吸收材料；具体操作步骤如下：

步骤1，将氢氧化钠固体将其分散在去离子水中，充分搅拌得到均相溶液A；将六水合硝酸铈固体将其分散在去离子水中，充分搅拌后得到均相溶液B；

步骤2，将步骤1中的溶液A缓慢滴加到溶液B中，同时磁力搅拌，充分混合后得到粘性液体C；

步骤3，将步骤2所述粘性液体C转移到以聚四氟乙烯为内衬的不锈钢反应釜中，在100℃下加热24小时，待自然降温后，通过离心将产物分离，经洗涤、干燥、研磨后得到前驱体D；

步骤4，将六水合硝酸钴固体分散在去离子水中，磁力搅拌20min后，得到均匀分散的液体E；