[發明專利]一種WS2

在審

• 申請號: 202010545509.X
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111704125A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 楊秀英;王洪瀚;張德慶;徐靖宇;曹茂盛
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: C01B32/168
• 分類號: C01B32/168;C01G41/00;C09K3/00;H05K9/00
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本發明公開了一種具有電磁波吸收性能WS₂?NS/CNTs雜化材料的制備方法。在本發明中，采用一步水熱法成功合成了WS₂?NS/CNTs雜化材料，WS₂?NS在CNTs構建的3D骨架上均勻生長。在14.8GHz時最小反射損耗可以達到?51.6dB，匹配厚度為1.95mm，最大有效吸收帶寬可達5.4GHz。該發明改善了單一WS₂?NS吸波性能較差和CNTs分散性不好的問題。本發明所得的WS₂?NS/CNTs雜化材料制備方法簡單、成本低，雜化材料厚度薄、吸收帶較寬且電磁波吸收性能優異，主要應用于電磁波吸收領域。

技術領域

本發明屬無機納米吸波材料領域，特別涉及了一種具有電磁波吸收性能二硫化鎢納米片 (WS₂-NS)/碳納米管(CNTs)雜化材料(WS₂-NS/CNTs)的制備方法。新型吸波材料在技術上要求強吸收、輕質、寬頻、紅外微波吸收兼容且綜合性能好。利用納米材料特殊的電磁性能及無機雜化物的優良性能研制無機納米復合吸波功能材料是實現該技術要求的有效途徑。

背景技術

隨著現代科學技術的發展以及人們生活水平的日益提高，手機、電視、電腦、微波爐等家用電器越來越普及，在給人們生活帶來便利的同時對環境的污染也日益嚴重。在機場，由于電磁干擾，航班延誤無法起飛；在醫院，手機經常干擾各種醫療電子儀器的正常工作；更為嚴重的是無處不在的電磁波會使人體產生熱效應、非熱效應和累積效應等，在人體還沒有來得及自我修復之前就再次受到電磁輻射，損害程度累積就會導致永久性疾病，從而影響身體器官的正常工作甚至威脅生命。面對嚴峻的電磁波污染問題，人們致力于研究出吸收強，吸收帶寬較寬，厚度薄，重量輕的電磁波吸收材料。

WS₂-NS是一種典型的過渡族金屬硫化物(TMDs)，具有與石墨相似的層狀結構，屬六方晶系。具有類三明治結構，硫原子與硫原子之間以很強的共價鍵聯系在一起，而層與層之間的結合力為范德華力，鍵合力弱，層間易發生滑移，形成滑移面。WS₂-NS具有的獨特性能已在催化氫釋放、鋰電池、儲能、光催化、熱電學等不同領域進行了研究。值得注意的是，還對WS₂-NS基電磁波吸收體進行了研究。在以前的工作中，通過與rGO、NiO雜化構建了基于WS₂-NS的異質結構。由于較高的比表面積，它們的電磁波損耗和吸收性能得到了極大的改善。與單一的WS₂-NS相比，異質結構中的缺陷更多，偶極子極化和界面極化更為顯著，電荷傳導更容易，電磁波吸收性能較好。

納米碳基材料，特別是石墨烯和CNTs，由于其低密度，高比表面積，大長寬比和化學穩定性等優點，成為重要的吸收或屏蔽材料。CNTs作為一種典型的納米材料，具有優異的導電性。經過酸化處理的CNTs表面帶有許多含氧官能團(-COOH、-OH)和缺陷，這有利于CNTs與其他物質相耦合從而產生很強的介電損耗。然而，CNTs粉末在基體材料中的分散性差，導致了它們在各技術領域的應用有局限性。通常，分散良好的CNTs可用于制備性能優異的雜化吸收材料。因此可推測，CNTs可以用作制備電磁波吸收材料的基本組分。

本發明專利提供了一種具有電磁波吸收性能WS₂-NS/CNTs雜化材料的制備方法，采用WCl₆、硫代乙酰胺和CNTs作為原材料，在合適的溫度下通過一步水熱法制備WS₂-NS/CNTs 雜化材料。該方法改善了單一WS₂/CNTs吸波性能較差和CNTs分散性不好的問題，通過簡便的制備方法合成了新型電磁波吸收劑，為開發重量輕、厚度薄、吸收帶較寬、電磁波吸收性能優異的吸波材料開辟了新的途徑。

發明內容