[發(fā)明專利]一種DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210390052.5
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102924717A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙杰;謝宇;閆思鳳;石磊;朱衛(wèi)多;邱健聰;張凱;賴強(qiáng);郭美城;熊國俊;李靈杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/00;C08K3/04;C08L79/04;H05K9/00
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁波吸收材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料的制備方法。

背景技術(shù)

鐵氧體磁性材料具有優(yōu)越的磁性能，但其與導(dǎo)電高聚物復(fù)合時往往影響復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。碳納米管一方面具有良好的導(dǎo)電性能，另一方面利用碳管可以起到限定作用，同時可以增強(qiáng)復(fù)合材料的導(dǎo)電性，使復(fù)合材料兼具優(yōu)良電磁性能。

因此，本發(fā)明從碳管填充的角度出發(fā)，將錳銅鈷鐵氧體填充在碳管內(nèi)部，經(jīng)DBSA（十二烷基苯磺酸）修飾后再與吡咯制備出復(fù)合材料，利用碳管的限定作用，使復(fù)合材料兼具高磁性、高導(dǎo)電性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種DBSA（十二烷基苯磺酸）修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料的制備方法，其制備方法為：

??（1）錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管的制備：按照化學(xué)元素計量比Mn_0.5Cu_xCo_0.5-xFe₂O₄（X=0.10~0.40）?稱取0.42g?MnSO₄·H₂O、0.12~0.48g?Cu(NO₃)₂·3H₂O、0.15~0.58g?Co(NO₃)₂·3H₂O、4.04g?Fe(NO₃)₃·9H₂O完全溶于去離子水中，加入2.0g管徑20~30nm多壁碳納米管，攪拌下逐滴加入濃硝酸60mL和濃硫酸20mL，超聲波分散2h，相互作用20天，然后過濾、洗滌，濾出物干燥后，放入石英舟中，裝入管式氣氛爐，通入氬氣，氣體流量0.1L/min，升溫速度為5℃/min，升溫至900℃保持2h，自然冷卻至室溫，產(chǎn)物用去離子水沖洗至pH約為7后再次過濾，50℃真空干燥，研磨，得到錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管。

??（2）DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管的制備：將2.0g錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管加入到水溶液中，超聲分散1h后，再加入1.0g?DBSA（十二烷基苯磺酸），在冰水浴中反應(yīng)2.5h（其中，錳銅鈷鐵氧體填充碳納米管與DBSA質(zhì)量比為2:1）。反應(yīng)完畢后經(jīng)去離子水洗滌至中性，50℃下真空干燥，得到DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管。

??（3）DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料的制備：將Yg（Y=0.20~0.60）DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管加入25mL無水乙醇中，超聲分散30min，將1.0g吡咯單體滴加入上述體系中，增力攪拌30min，40℃恒溫水浴保持40min，不斷攪拌下30min內(nèi)加入1.0g過硫酸氨，0~5℃聚合反應(yīng)6h，抽濾，去離子水、無水乙醇洗滌至濾液無色，50℃真空干燥24h，研磨，得到DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合材料。

用H-600透射電子顯微鏡對DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料的顆粒形態(tài)及尺寸進(jìn)行觀測，操作電壓為75kV。以DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合物（X=0.40，Y=0.20）為例，復(fù)合物平均直徑約為50nm。

用四探針電導(dǎo)儀對DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料的電導(dǎo)率進(jìn)行測定。以DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合物（X=0.20，Y=0.60）為例，復(fù)合物電導(dǎo)率為1.973S/cm。

用振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)對DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料進(jìn)行磁性能測試。以DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合物（X=0.30，Y=0.20）為例，測試結(jié)果為：矯頑力為2895.26Oe，飽和磁化強(qiáng)度為62.03emu·g^-1，剩余磁化強(qiáng)度為57.32emu·g^-1。

采用安捷倫8722ES矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合吸波材料在2~18GHz的反射率。以DBSA修飾的錳銅鈷鐵氧體填充的碳納米管-聚吡咯復(fù)合物（X=0.30，Y=0.40）為例，測試結(jié)果為：12.2GHz處出現(xiàn)最大吸收峰，峰值為-45dB，反射率損失值低于-10dB的吸收頻帶寬達(dá)14.2GHz。