[發明專利]一種Co@C@g?C3N4納米復合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610393514.7
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN106041110B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 劉先國;李振興;潘正武;孫玉萍
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/02;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種Co@C@g-C₃N₄納米復合物微波吸收材料及其制備方法。

背景技術

隨著現代科學技術尤其是電子工業技術的高速發展，電磁波輻射對環境的影響日益增大，在繼噪音污染、空氣污染、水污染之后，電磁波污染成了威脅生態環境和人體健康的第四大公害。電磁場以電磁波的形式傳遞能量，通常只有使用電磁波吸收材料，使電磁波能轉化為熱能或其他形式的能，才能有效清除電磁污染。另外吸波材料在軍事技術，諸如電子對抗技術及隱身技術方面也有著廣泛的用途。因此對吸波材料的研究具有非常重要的意義。理想的吸波材料應該具有強吸收、寬頻段、厚度薄和質量輕等特點，為了更好地滿足這些要求，制備新型納米復合吸波材料成為了當前的研究熱點。

從目前的吸波材料的發展狀況來看，一種類型的材料很難滿足日益提高的隱身技術所提出的“薄、輕、寬、強”的綜合要求，介電型吸波材料與磁性吸波材料主要覆蓋范圍分別在厘米波段的低端和高端，因此需要將多種吸波材料進行多種形式的復合來獲得最佳吸波效果。鐵磁/介電復合結構中存在著大量的異質界面，能夠產生多重折射、多重吸收和界面極化等電池損耗機制，所以鐵磁/介電納米復合材料具有巨大的發展空間和良好的應用前景。鐵磁/介電納米復合材料在一定程度上提高了吸波能力。如：專利200910011350.7公開了一種碳包裹鐵鈷納米吸波材料的制備方法。它利用等離子體電弧法制備了碳殼層作外殼層，鐵鈷合金作為內核的納米膠囊。專利200910010232.4公開了一種氧化鋅包裹鎳納米吸波材料的方法，它利用等離子體電弧法制備了氧化鋅層作外殼層，鎳納 米粒子作為內核的納米膠囊。發明專利201310261578.8公開了一種使用多孔性鎳酸鑭粉末制備介電/鐵磁吸收微波復合材料的方法。發明專利201210456057.3公開了一種核殼型微波吸收材料的制備方法，將鐵磁金屬氧化物制成氧化物漿料，再將空心玻璃微珠粉投入到漿料中，攪拌均勻后取出，即得核殼型微波吸收材料。

g-C₃N₄是一類似石墨結構的新型半導體，具有合適的半導體寬度(約2.7eV)、結構穩定、耐酸堿、無毒且生物兼容性好、成本低及易于化學改性等優點，已經被用于光催化合成反應、光催化降價污染物、光解水產氫和產氧以及氧化還原反應中。經檢索，Co@C@g-C₃N₄納米復合物微波吸收材料未見報道。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種Co@C@g-C₃N₄納米復合物微波吸收材料及其制備方法。

本發明提供了一種Co@C@g-C₃N₄納米復合物，該納米復合物微觀結構為Co@C核殼結構納米膠囊嵌入g-C₃N₄納米片中。

本發明還提供了上述Co@C@g-C₃N₄納米復合物的制備方法，該材料是利用等離子體電弧放電技術，在工作氣體下原位制備得到；其中：

采用石墨電極為陰極，鈷-三聚氰胺粉末塊體為陽極靶材，陰極與陽極靶材之間保持2～30mm的距離；電弧放電的電壓為10～40V；工作氣體為氬氣和甲烷氣體。

所述陽極靶材為鈷-三聚氰胺粉末塊體，將鈷粉和三聚氰胺粉在壓強1MPa～1Gpa下壓制成塊體作為等離子電弧爐的陽極材料，所述陽極靶材材料中鈷所占的質量百分比為70～90％。

所述工作氣體氬氣的分壓為0.01～0.5MPa,甲烷氣體的分壓為0.01～0.3 MPa。

本發明還提供了上述Co@C@g-C₃N₄納米復合物作為微波吸收材料的應用。所述納米復合物以40％～50％質量百分比的添加量加入到基體物質中制成吸波涂層，該吸波涂層對2～18GHz頻率范圍內的電磁波具有吸收作用。

作為一種優化，上述基體物質為石蠟。

相對現有技術，本發明的突出優點在于

1)本發明首次制備出了Co@C@g-C₃N₄納米復合物；

2)本發明制備過程條件簡單，易于控制，為Co@C@g-C₃N₄納米復合物的實際應用提供了條件；