[發明專利]一種蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910406790.6
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110079271B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 岳喜貴;徐攀;左小丹;李夢竹
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;H05K9/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 瞿曉晶

本發明提供了一種蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑及其制備方法和應用，屬于吸波材料技術領域，所述蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑的制備方法，包括以下步驟：1)將水、六水合氯化鐵、四水合氯化亞鐵、六水合氯化鈷混合，在70～100℃反應1～2h制備磁性納米粒子；2)將磁性納米粒子與蛋清液混合后，進行固化處理獲得蛋白?磁性納米粒子復合物；3)將步驟2)中獲得的蛋白?磁性納米粒子復合物進行碳化獲得蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑。利用所述復合吸波劑制備獲得的材料吸波性能較強，同時具有較寬的吸波頻帶和薄的吸收體匹配厚度等特性，在吸波材料領域具有較大的應用前景。

技術領域

本發明屬于吸波材料技術領域，尤其涉及一種蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，隨著無線設備和電子設備的使用日益增多，電磁干擾和電磁波輻射不僅影響電子設備的正常運行，還給人類健康帶來巨大威脅。尋找能夠吸收微波能量并將其轉化為熱能的微波吸收材料有望成為解決這一嚴重電磁干擾問題的有效途徑。吸波材料，也叫微波吸收材料、隱身材料或者電磁波吸收材料，能夠吸收和衰減入射到材料表面的電磁波，并將電磁波能量轉化為其它形式的能量，從而實現較小的反射、散射與透射。從組成上來說，吸波材料主要包括兩部分，一部分是起到粘結作用的基體材料，一般是一些具有良好的透波及熱穩定性能的樹脂材料，另一部分是吸波劑，作為吸波材料的主體，主要起到電磁損耗的作用。因此，制備性能優異的吸波劑是制備吸波材料的前提。通常情況下，一個優秀的電磁波吸收器必須具有寬的吸收帶寬、強的電磁波吸收能力、薄的吸收體匹配厚度和低的材料密度等特點。

根據傳輸線理論(Qin,F.；Brosseau,C.,J.Appl.Phys.2012,111,061301)，一般認為電磁波吸收材料根據其電磁波損耗機理可分為介電損耗和磁損耗兩大類。然而，對于單一的介電損耗或磁損耗材料，很難獲得理想的阻抗匹配條件，從而導致電磁波吸收能力較弱，已經難以滿足高效、寬頻以及輕質等特性。因此將介電損耗碳材料與磁損耗材料相結合，將是開發優良電磁波吸收材料的良好選擇。介電損耗和磁損耗組分的有效組合，一方面可以解決電磁匹配的問題，使得電磁波吸收材料可以有效地進入吸波材料內部，另一方面多種損耗特性的組合，可使入射到材料內部的電磁波被快速損耗，從而達到低反射和吸收力強的特點。碳材料具有良好的介電性能、良好的化學穩定性、較高的機械強度和優異的熱穩定性。因此，將碳材料與具有磁損耗能力的磁性粒子相結合，制備碳/磁性粒子復合吸波劑(CN 106520071A，CN104927762A)可以實現對電磁波的快速損耗，獲得優異的吸波性能。

然而目前的炭基材料來源單一、吸波效果不理想。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑及其制備方法和應用；以蛋白作為生物質碳源材料，獲得的蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑吸波性能優異。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種蛋白基碳/磁性Fe Co納米粒子復合吸波劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將水、六水合氯化鐵、四水合氯化亞鐵、六水合氯化鈷混合，在70～100℃反應1～2h制備磁性納米粒子；

2)將磁性納米粒子與蛋清液混合后，進行固化處理獲得蛋白-磁性納米粒子復合物；

3)將步驟2)中獲得的蛋白-磁性納米粒子復合物進行碳化獲得蛋白基碳/磁性FeCo納米粒子復合吸波劑。

優選的，步驟1)中所述反應的pH值為9-11。

優選的，步驟2)所述固化處理的溫度為85～95℃。

優選的，步驟2)所述固化處理的時間為0.5～2.5h。

優選的，步驟3)所述碳化的溫度為600～1200℃。