[發明專利]立方相鎳納米結構-石墨烯復合體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210071724.6
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102604593A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 楊曉晶;孫根班;陳婷婷
• 申請（專利權）人: 北京師范大學;北京師大科技園科技發展有限責任公司
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及電磁波吸收材料領域，具體涉及一種立方相鎳納米結構-石墨烯復合體及其制備方法。

背景技術

近年來，無線通訊技術在商業、工業以及軍事行業中快速發展，為我們的生活帶來便利的同時也帶來了電磁波的危害，這使得制備能吸收電磁波的裝置和研究吸收電磁波的材料的任務變得更加緊迫。因此，對電磁波具有寬吸收范圍、高吸收容量、低密度、熱穩性好、抗氧化能力好的材料的研究引起了人們的極大關注。

金屬鎳是一種典型的磁性材料，其在氫存儲材料、催化劑、磁傳感器和電磁波吸收材料等方面具有很好的潛在應用。

石墨烯(GN)由于具有良好的導電性、大的比表面積、柔韌性和化學穩定性等許多優良的性質，所以常常被用來作為承載其他活性材料的基底。自2004年Geim等人發現石墨烯以來，石墨烯與其他納米材料復合體的研究引起了人們的極大關注，其中這些納米材料主要包括各種納米粒子，例如，Mn₃O₄、MoS₂、Fe₃O₄、Co、Co₃O₄、Co(OH)₂、CoFe₂O₄、Ni(OH)₂納米粒子以及NiO納米粒子。由于石墨烯具有很高的導電率，同時金屬鎳納米粒子具有良好的磁性，如果能將金屬鎳納米粒和石墨烯制成復合體，那么這種復合材料必將具有良好的電磁波吸收效應。此外，與傳統的吸波材料相比，石墨烯具有密度小、抗腐蝕性好、柔性較大以及成本低等優點，所以這使得對于金屬鎳-石墨烯吸收電磁波材料的研究更具有現實意義。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種立方相鎳納米結構-石墨烯復合體，具有良好的電磁波吸收性能。本申請還提供該立方相鎳納米結構-石墨烯復合體的制備方法，簡便，快速，還原效果好。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種磁性納米材料-石墨烯復合體，其特征在于，化學式為c-Ni/GN。

一種以上所述的磁性納米材料-石墨烯復合體的制備方法，包括：

a)將氧化石墨溶于2-吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮，得到棕色溶液；

b)將乙酰丙酮鎳和十八胺加入上述棕色溶液中，在氮氣保護下加熱至110℃～140℃維持20min～40min，再升溫至202℃并維持1.5h～2.5h；

c)加入有機溶劑將反應猝停，使反應體系的溫度迅速降至室溫；

d)分離反應產物，洗滌后干燥，得到c-Ni/GN。

作為優選，所述氧化石墨溶于2-吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮得到的溶液中氧化石墨的濃度為0.8g/L～1.5g/L。

作為優選，所述氧化石墨與乙酰丙酮鎳的質量比為1∶35～45。

作為優選，所述氧化石墨與十八胺的質量比為1∶90～120。

作為優選，所述c)中的有機溶劑為醇類。

作為優選，所述d)中洗滌為使用正己烷、丙酮交替洗滌。

作為優選，所述d)中干燥為在40℃真空下干燥。

本發明提供的立方相鎳納米結構-石墨烯復合體是一種新型的電磁波吸收材料，使得鎳的吸波性能得到提高，具有良好的電磁波吸收性能。該立方相鎳納米結構-石墨烯復合體的制備方法具有簡便，快速，還原效果好，原材料易得，成本低等優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例中用到的石墨(a)、制備的GO(b)、GN(c)和c-Ni(2-P)/GN(d)、c-Ni(NMP)/GN(e)的XRD圖；

圖2為本發明實施例制備的石墨烯的TEM(a)、HRTEM(b)、和SAED(c)照片；

圖3為本發明實施例制備的c-Ni(2-P)/GN的TEM(a-c)、HRTEM(d)和FFT(d中插圖)圖；

圖4為本發明實施例制備的c-Ni(NMP)的TEM圖(a、b)，c-Ni(NMP)/GN的TEM圖(c、d)、HRTEM圖(e、f)、高分辨晶格相(f中上端插圖)、FFT圖(f中下端插圖)；

圖5為本發明實施例制備的c-Ni(2-P)、c-Ni(2-P)/GN、c-Ni(NMP)、c-Ni(NMP)/GN在3mm厚度時的微波反射率損耗值圖。

具體實施方式