[發(fā)明專利]包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710795288.X | 申請(qǐng)日： | 2017-09-06 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109456031B | 公開（公告）日： | 2021-09-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 黃毅;陳永勝;陳宏輝;黃智宇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 南開大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B30/00 | 分類號(hào)： | C04B30/00;C04B38/04;C09K3/00 |
| 代理公司： | 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204 | 代理人： | 王達(dá)佐;洪欣 |
| 地址： | 300071*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 包含 納米 氧化 石墨 微波 吸收 材料 及其 制備 方法 | ||
本申請(qǐng)?zhí)峁┝酥苽浒技{米管和氧化石墨烯的微波吸收材料的方法，其包括：將碳納米管和氧化石墨烯的有機(jī)溶劑分散液在壓力下進(jìn)行加熱反應(yīng)，得到碳納米管和氧化石墨烯的塊體材料；將所述碳納米管和氧化石墨烯的塊體材料中的有機(jī)溶劑去除，得到碳納米管和氧化石墨烯的多孔泡沫材料；以及將所述碳納米管和氧化石墨烯的多孔泡沫材料在惰性氣體和/或還原性氣體中在高溫下進(jìn)行還原，得到包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料。本申請(qǐng)還提供了通過該方法制備的包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)大體上屬于微波吸收材料技術(shù)，具體涉及具有寬頻微波吸收性能的包含碳納米管和氧化石墨的微波吸收材料及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，特別是各種用于發(fā)射、傳輸和接受信息的電子設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，人類自身受到越來越多電磁波污染的影響。電磁波間的相互干擾不僅會(huì)影響電子設(shè)備的正常工作，而且會(huì)對(duì)長(zhǎng)期暴露在大量電磁波輻射下的人體造成損害。此外隨著使用不同電磁波波段的電子設(shè)備在生活中的大量使用，人們對(duì)具有多頻段電磁波吸收能力的材料需求愈加強(qiáng)烈。因此，研制具有寬頻段電磁波吸收、或高衰減能力的吸波材料受到人們的日益關(guān)注。
目前的微波吸收材料的吸波范圍多居中在較高頻率(例如，10-18GHz)，而對(duì)于較低頻率(例如，4-12GHz)的電磁波的吸波性能較差。
另外，碳納米管和石墨烯為碳材料家族兩種新型碳納米材料。然而由于碳納米管和石墨烯的比表面積高且長(zhǎng)徑比大，該兩種材料在制備復(fù)合材料時(shí)非常容易出現(xiàn)團(tuán)聚、堆疊、纏結(jié)等，其不利于形成均勻?qū)щ娋W(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致其吸波性能衰減。
綜上所述，當(dāng)前需要材料密度更低、吸波頻率范圍更寬或者平均吸收衰減更大的微波吸收材料。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了制備包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料的方法，其包括：
將碳納米管和氧化石墨烯的有機(jī)溶劑分散液在壓力下進(jìn)行加熱反應(yīng)，得到碳納米管和氧化石墨烯的塊體材料；
將所述碳納米管和氧化石墨烯的塊體材料中的有機(jī)溶劑去除，得到碳納米管和氧化石墨烯的多孔泡沫材料；以及
將所述碳納米管和氧化石墨烯的多孔泡沫材料在惰性氣體和/或還原性氣體中在高溫下進(jìn)行還原，得到包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料。
根據(jù)本申請(qǐng)的某些實(shí)施方案，在制備包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料的方法中，還包括，將在濃硫酸和濃硝酸的混合液中回流后的碳納米管用水洗滌；優(yōu)選地，將經(jīng)洗滌的所述碳納米管制備成碳納米管水分散液，將所述碳納米管水分散液冷凍干燥，得到碳納米管粉末；優(yōu)選地，將所述碳納米管粉末與氧化石墨烯分散于有機(jī)溶劑中，得到碳納米管和氧化石墨烯的有機(jī)溶劑分散液。
根據(jù)本申請(qǐng)的某些實(shí)施方案，在制備包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料的方法中，所述濃硫酸和濃硝酸的體積比為1:1至6:1；優(yōu)選地，所述回流在90℃-200℃的溫度下進(jìn)行；優(yōu)選地，所述回流進(jìn)行1-12小時(shí)；優(yōu)選地，所述濃硫酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的濃硫酸；優(yōu)選地，所述濃硝酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％至69％的濃硝酸。
根據(jù)本申請(qǐng)的某些實(shí)施方案，在制備包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料的方法中，所述碳納米管為多壁碳納米管；優(yōu)選地，所述碳納米管為工業(yè)級(jí)多壁納米管；優(yōu)選地，所述多壁碳納米管是采用化學(xué)氣相沉積法制備的。
根據(jù)本申請(qǐng)的某些實(shí)施方案，在制備包含碳納米管和氧化石墨烯的微波吸收材料的方法中，所述碳納米管的外徑為5-50nm；優(yōu)選地，所述碳納米管的管長(zhǎng)為1-50μm。
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