[發明專利]一種石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210420595.7
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN102876288A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王亞明;鞏艷秋;曹建云;周玉;賈德昌;歐陽家虎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高會會

技術領域

本發明涉及一種石墨烯負載磁性顆粒鋇鐵氧體的制備方法。

背景技術

石墨烯是單原子厚度的碳原子層，作為一種新型碳材料，其在力學、量子和電學方面具有獨特的性質，自2004年被發現以來已成為重要的研究熱點。石墨烯是一種典型的介電損耗型吸波材料，并且其質量輕，使其在電磁吸波領域有很大的研究潛力；在《石墨烯/Fe₃O₄復合材料的制備及電磁波吸收性能》中采用石墨烯和Fe₃O₄制備得到石墨烯/Fe₃O₄復合材料，石墨烯/Fe₃O₄復合材料中因為加入了Fe₃O₄增強石墨烯電磁吸波能力，但是該方法采用水合肼作為還原劑，水合肼是劇毒化學物質，因此還原過程存在較大的毒性危害，增加制備成本，提高操作難度。

發明內容

本發明的目的是要解決現有制備石墨烯/Fe₃O₄復合材料過程存在毒性危害的問題，而提供一種石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料及其制備方法。

一種石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料由鋇鐵氧體懸浮液和濃度為0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液制備而成，所述的鋇鐵氧體懸浮液中鋇鐵氧體與濃度為0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液中氧化石墨的質量比為9:(1~2)。

一種石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的：一、制備氧化石墨水分散液：將氧化石墨放入去離子水中進行超聲分散，即得到濃度為0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液；二、制備鋇鐵氧體懸浮液：將粒度為50nm~2μm的鋇鐵氧體放入去離子水中進行超聲分散，即得到超聲分散均勻的鋇鐵氧體懸浮液；三、超聲處理：將鋇鐵氧體懸浮液加入濃度為0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液中進行超聲分散，即得到超聲共混物；四、水熱處理：將超聲共混物轉移至反應釜中進行水熱處理，得到還原產物；五、干燥處理：還原產物先采用去離子水進行洗滌至濾液pH值為6~7為止，洗滌后的還原產物進行干燥處理，即得到石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料；步驟二中所述的鋇鐵氧體與去離子水的質量比為(0.0015~0.0135):1；步驟三中所述的鋇鐵氧體懸浮液中鋇鐵氧體與濃度為0.5mol/L~5mol/L氧化石墨水分散液中氧化石墨的質量比為9:(1~2)。

本發明優點：一、本發明沒有采用水合肼作為還原劑，避免了水合肼毒性危害，降低操作成本，降低操作難度，達到無毒害操作，具有環保無污染的優點；二、本發明利用了鋇鐵氧體晶體結構穩定，分散在氧化石墨烯表面，氧化石墨在水熱條件下還原為石墨烯的同時負載鋇鐵氧體，采用掃描電子顯微鏡表征本發明制備的石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的形貌，采用矢量網絡分析儀的方法評價本發明制備的石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的吸波性能，可知本發明制備的石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料具有優異吸波性能，因此本發明制備的石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料在電磁波吸收材料領域有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是試驗一制備石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的SEM圖；圖2是試驗一制備石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的反射損耗與測試頻率關系曲線圖，圖中A表示厚度為0.5mm的本試驗制備石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的反射損耗與測試頻率關系曲線圖，圖中B表示厚度為1mm的本試驗制備石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的反射損耗與測試頻率關系曲線圖，圖中C表示厚度為1.5mm的本試驗制備石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的反射損耗與測試頻率關系曲線圖，圖中D表示厚度為2mm的本試驗制備石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料的反射損耗與測試頻率關系曲線圖。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式是一種石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料，石墨烯/鋇鐵氧體復合吸波材料由鋇鐵氧體懸浮液和濃度為0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液制備而成。

本實施方式所述的鋇鐵氧體懸浮液中鋇鐵氧體與濃度為0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液中氧化石墨的質量比為9:(1~2)。

鋇鐵氧體是典型的磁損耗型吸波材料，吸波性能較好，但密度較大。